回転角検出又は回転同期装置
【課題】レゾルバ、シンクロ等の回転角検出又は回転同期装置の構造を簡素化すること。
【解決手段】レゾルバ１００は、輪状平板で構成されたステータ２００を備える。そのステータ２００の内周縁部においてステータティース２１０ａ〜２１０ｈが形成される。ステータ２００に対して回転可能にロータ３００が設けられる。各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈには、樹脂製のボビン４１０ａ〜４１０ｈを有する絶縁キャップ４００が装着される。複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側から、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈのそれぞれの面と当接するリング状のリング部材５００が設けられる。これにより、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈのステータ２００の平板に対する傾きを正確にすることができる。
【解決手段】レゾルバ１００は、輪状平板で構成されたステータ２００を備える。そのステータ２００の内周縁部においてステータティース２１０ａ〜２１０ｈが形成される。ステータ２００に対して回転可能にロータ３００が設けられる。各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈには、樹脂製のボビン４１０ａ〜４１０ｈを有する絶縁キャップ４００が装着される。複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側から、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈのそれぞれの面と当接するリング状のリング部材５００が設けられる。これにより、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈのステータ２００の平板に対する傾きを正確にすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータ及びロータを有するレゾルバ、シンクロ等の回転角検出又は回転同期装置の構造に関する。
【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２１は、従来のレゾルバの構造を示した図である。図２１のレゾルバ９００は、内周面９１０ａから内方へ突出する複数のステータティース９２０が形成されたステータ９１０を備える。また、ステータ９１０の内側には、ロータ９８０が回転可能に設けられる。そのロータ９８０は、回転軸回りの回転によりステータティース９２０とのギャップパーミアンスが変化するようにステータ９１０に対して回転可能に設けられる。
【０００３】
各ステータティース９２０には、絶縁性の樹脂からなるボビン９４１を介してステータ巻線９５０が巻回される。そのステータ巻線９５０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９５０は、励磁信号が入力されてステータティース９２０を励磁する励磁巻線９５１と、ロータ９８０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９５２とを有する。
【０００４】
また、各ステータティース９２０には、その外側を覆うように樹脂製のボビン９４１が設けられる。そして、各ボビン９４１の外側にステータ巻線９５０が巻回される。これは、ステータ巻線９５０とステータティース９２０との絶縁を確保できる等の効果を狙ったものである。なお、これらボビン９４１を一体的に含んで絶縁キャップ９４０が構成される。
【０００５】
このような構成のレゾルバ９００では、励磁巻線９５１の両端線が接続されたコネクタピン９７１間に励磁信号が入力されると、ステータティース９２０が励磁される。この状態で、ロータ９８０が回転してギャップパーミアンスが変化すると、出力巻線９５２には、そのギャップパーミアンスに応じた検出信号が発生される。そして、出力巻線９５２の端線と接続されたコネクタピン９７１から出力される検出信号に基づいて、ロータ９８０の回転角が検出される。
【０００６】
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】
【０００７】
【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】
【０００８】
ところで、レゾルバ、シンクロにおいては、回転角の検出精度を高めるためには、励磁巻線や出力巻線を精度良く巻回する必要がある。しかしながら、特許文献１に開示されたレゾルバ９００では、ステータティース９２０が内方に向けて設けたれているため、励磁巻線９５１や出力巻線９５２を精度良く巻回することができず、検出精度の向上の大きな障害となっていた。また、従来のステータ９１０は、複数の電磁鋼板を積層するなどして、十分な厚さで構成されていたので、レゾルバ、シンクロの製造工程が複雑化するという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、レゾルバ、シンクロ等の回転角検出又は回転同期装置の構造を簡素化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の回転角検出又は回転同期装置は、磁性材料の輪状平板から構成され、その平板の周縁部において平板面に対して起立した複数のステータティースが形成されたステータと、
磁性材料から構成され、回転軸回りの回転により前記ステータティースとのギャップパーミアンスが変化するように前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、
前記ロータの回転角に応じた検出信号を出力させるための、前記ステータティースに巻回されるステータ巻線と、
前記複数のステータティースの内側又は外側から、前記複数のステータティースのそれぞれの面と当接するように設けられるリング状のリング部材と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、ステータティースが平板面に対して起立しているので、ステータの内側の狭い空間でステータ巻線を巻回させる必要がなくなる。そのため、ステータ巻線を精度良く巻回することができる。また、ステータが平板で形成されているので、ステータの構造を簡素化することができる。さらに、複数のステータティースの内側又は外側にはリング部材が設けられており、そのリング部材によって、ステータの平板に対する各ステータティースの傾きの位置決めをすることができる。よって、ステータティースとロータとの間のギャップパーミアンスが正確になるので、検出信号の精度を向上させることができる。また、リング部材によってステータティースの傾きが規制されるので、事後的にステータティースの傾きが変わってしまうのを防止できる。
【００１２】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記ステータティースの先端側の一部が露出するように前記複数のステータティースのそれぞれに装着され、外側から前記ステータ巻線が巻回される複数のボビンが形成された樹脂製の絶縁キャップと、
前記ボビンの上端部から前記ステータティースの先端の方向に突出された、前記リング部材を係止する係止部と、を備え、
前記リング部材は、前記係止部に係止される被係止部が形成される。
【００１３】
これによれば、ステータティースには樹脂製のボビンが装着され、そのボビンを介してステータ巻線が巻回されるので、ステータティースとステータ巻線とを確実に絶縁させることができる。また、ボビンをステータティースに装着した際に、ステータティースの先端側の一部が露出されるので、その露出した部分とロータとの間で、効率的に磁束のやり取りをさせることができる。よって、検出信号の精度を向上させることができる。また、ボビンの上端部から突出して係止部が設けられ、リング部材にその係止部に係止される被係止部が形成されるので、それら係止部と被係止部との係止によって、リング部材が外れてしまうのを防止できる。
【００１４】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前前記係止部は、前記ステータティースの先端から飛び出るまで延設されており、
前記係止部及び前記リング部材の前記被係止部が、前記ステータティースの先端から飛び出た部分で係止される。
【００１５】
これによれば、係止部及びリング部材の被係止部が、ステータティースの先端から飛び出た部分で係止されるようにすることで、リング部材をステータティースの内側又は外側に設ける際におけるステータティースの変形を抑えることができる。
【００１６】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記リング部材と前記ステータティースとが当接する部分において、前記リング部材と前記ステータティースとがカシメで固定されたとしてもよい。これによっても、リング部材が外れてしまうのを防止できる。
【００１７】
また、前記リング部材と前記ステータティースとが当接する部分において、前記リング部材と前記ステータティースとが接着剤で固定されたとしてもよい。
【００１８】
また、前記リング部材と前記ステータティースとが当接する部分において、前記リング部材と前記ステータティースの一方に凸部が形成され、他方にその凸部と嵌合する凹部が形成され、それら凸部と凹部との嵌合で、前記リング部材と前記ステータティースとが固定されたとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第一実施形態のレゾルバ１００の構成例の分解斜視図である。
【図２】ステータ２００の斜視図である。
【図３】第一実施形態の絶縁キャップ４００の斜視図である。
【図４】第一実施形態の第一のボビン４１０ａ及び係止部４２０ａを示した図である。
【図５】第一実施形態のリング部材５００を示した図である。
【図６】リング部材５００の取り付け状態を示した図である。
【図７】ステータ巻線の説明図である。
【図８】ロータ３００が回転状態のときのある時刻における磁束の向きを模式的に示した図である。
【図９】レゾルバ１００の製造方法の一例のフロー図である。
【図１０】第二実施形態のレゾルバ１０１の構成例の分解斜視図である。
【図１１】第二実施形態の絶縁キャップ４０１の斜視図である。
【図１２】第二実施形態のリング部材５０１を示した図である。
【図１３】リング部材５０１の取り付け状態を示した図である。
【図１４】変形例１に係るレゾルバの断面図である。
【図１５】リング部材５０２をカシメ７１０で固定した状態を示した図である。
【図１６】リング部材５０２の接着剤７２０で固定した状態を示した図である。
【図１７】突起部５１２と貫通孔２１２ｃとの勘合によって、リング部材５０２を固定する場合の説明図である。
【図１８】図１７の突起部５１２に代えて、凸部５１３を示した図である。
【図１９】変形例２として、インナーロータ型のレゾルバに本発明を適用した場合のそのレゾルバの断面図である。
【図２０】シンクロの用途例を示した図である。
【図２１】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）
次に、本発明に係る回転角検出装置としてのレゾルバの第一実施形態について説明する。図１は、第一実施形態のレゾルバ１００の構成例の分解斜視図である。なお、図１では、ステータ巻線等の配線の図示を省略している。また、図１では、レゾルバ１００が、８個のステータティースを有し、１相励磁２相出力型のレゾルバを例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、図２は、図１のステータ２００の斜視図である。なお、図２において、図１と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２１】
レゾルバ１００は、ステータ（固定子）２００と、ロータ（回転子）３００とを含む。レゾルバ１００は、いわゆるアウターロータ型の回転角検出装置である。すなわち、ステータ２００の外側にロータ３００が設けられ、ステータ２００がロータ３００の内周側（内径側）の側面と対向した状態で、ロータ３００の回転角に応じて、ステータ２００に設けられたステータ巻線を構成する出力巻線からの信号が変化するようになっている。
【００２２】
ステータ２００は、磁性材料からなる環（リング）状の平板２５０を用いて構成され、この平板２５０に複数のステータティースが設けられている。これらのステータティースは、平板２５０の平板面に対して交差するように設けられている。図１では、ステータ２００は、折り曲げ加工（広義には曲げ加工）等により平板面に対して同一面側に略垂直に起こされた８個のステータティース（突極部）２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆ、２１０ｇ、２１０ｈを有する。ステータティース２１０ａ〜２１０ｈは、プレス加工により予め平板２５０に形成された後、折り曲げプレス加工（広義には曲げ加工）により、平板２５０の面に対して略垂直となるように起こされている。これらのステータティースは、環状の平板２５０の内側（内径側）の縁部に形成される。また、これらのステータティースは、各ステータティースの面のうち少なくともロータ３００の側面と対向する面は平面ではなく、ロータ３００の回転軸の方向に沿って見たときに、環状の平板２５０の内径側に位置する点を中心とする円弧の一部となるように形成されている。
【００２３】
このような磁性材料からなるステータ２００の平板２５０の材質は、電磁鋼板、普通鋼であるＳＰＣＣ又は機械構造用炭素鋼であるＳ４５ＣやＳ１０Ｃであることが望ましい。ＳＰＣＣ（Ｓｔｅｅｌ Ｐｌａｔｅ Ｃｏｌｄ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ）は、ＪＩＳ Ｇ３１４１に規定される冷間圧延鋼板及び鋼帯である。Ｓ４５Ｃは、ＪＩＳ Ｇ４０５１で規定される機械構造用炭素鋼鋼材で、０．４５％程度の炭素を含有している。Ｓ１０Ｃは、ＪＩＳ Ｇ４０５１で規定される機械構造用炭素鋼鋼材で、０．１０％程度の炭素を含有している。
【００２４】
以上のような構成を有するステータ２００は、磁性材料として１枚の電磁鋼板により構成されるため、材料費として高価である上に折り曲げプレス加工による曲げに弱く、曲げによる加工精度や信頼性を維持できにくい積層電磁鋼板を採用する場合に比べて、低コストで、曲げによる加工精度や信頼性を維持できるようになる。しかも、曲げ加工による磁性材料の粒状破壊を防止し、曲げ加工前の磁気特性を確保することにより高精度な角度検出を可能とする。
【００２５】
また、ステータ２００に対して突出するように、外部からの励磁信号を入力したり検出信号を出力したりするためのコネクタピン４７１〜４７６が設けられるコネクタユニット６００が設けられる。そして、図２に示すように、そのコネクタユニット６００の一部を構成する延設部２６０が、ステータ２００の平板２５０に対して突出するように設けられる。その延設部２６０は、ステータ２００を構成する平板２５０が延ばされて形成されたものである。また、延設部２６０は、内側がくり抜かれた四角の枠状とされている。
【００２６】
また、ステータ２００には、環状の絶縁キャップ４００が装着される。ここで、図３は、絶縁キャップ４００の斜視図である。絶縁キャップ４００には、ステータ２００のステータティース２１０ａ〜２１０ｈの位置に合わせて設けられた複数のボビン４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄ、４１０ｅ、４１０ｆ、４１０ｇ、４１０ｈが一体に形成されている。各ボビン４１０ａ〜４１０ｈは、挿入孔（ステータティース挿入孔）を有し、当該ボビンに対応するステータティースがその挿入孔に挿入されるとともに、その外側にステータ巻線が巻回される。複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈを構成する各ボビンの挿入孔の向きは、ロータ３００の回転軸の向きである。
【００２７】
また、ボビン４１０ａ〜４１０ｈの上端部には、一個飛びに、上方（ステータティースの先端の方向）に突出された鉤状の係止部が形成される。具体的には、コネクタユニット６００の接続口の配置されるボビン４１０ａから右隣りの配置順（図３における反時計回りの配置順）にしたがって、各ボビン４１０ａ〜４１０ｈに第一〜第八までの番号を割り当てたときに、第一のボビン４１０ａ、第三のボビン４１０ｃ、第五のボビン４１０ｅ及び第七のボビン４１０ｇにそれぞれ係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇが形成される。これら係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇは、後述するリング部材を係止するためのものである。
【００２８】
ここで、図４は、ボビン４１０ａ〜４１０ｈ及び係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇの構造を説明する図であり、それらの代表として、第一のボビン４１０ａ及びこれに接続された係止部４２０ａを示している。具体的には、図４（ａ）は、ボビン及び係止部の側面図として、ボビン４１０ａ及び係止部４２０ａを、左隣りの第八のボビン４１０ｈ側から周方向に沿って見たときの図を示している。また、図４（ｂ）は、ボビン及び係止部の平面図として、図４（ａ）におけるボビン４１０ａ及び係止部４２０ａを上方から見た図を示している。つまり、図４において、紙面手前側が第八のボビン４１０ｈ側、第一のボビン４１０ａ（係止部４２０ａ）の左側が絶縁キャップ４００の内側（ロータ３００側）、第一のボビン４１０ａ（係止部４２０ａ）の右側が絶縁キャップ４００の外側となる。なお、他のボビン４１０ｂ〜４１０ｈの構造は、図４の第一のボビン４１０ａの構造と同じであり、他の係止部４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇの構造は、図４の係止部４２０ａの構造と同じである。
【００２９】
図４に示すように、第一のボビン４１０ａは、内部に挿入孔４１４が形成された筒状の本体４１１を有する。本体４１１の上端部には、ステータ巻線の位置ずれを防止する位置ずれ防止手段としてのつば部４１２が設けられる。そのつば部４１２によってボビン４１０ａ〜４１０ｈに凹部が形成されるようにし、この凹部においてステータ巻線の位置がずれないようになっている。これによって、磁束の均一化を図ることができるようになり、信頼性を向上させることができるようになる。また、本体４１１の下端部には、絶縁キャップ４００の環状部材の一部を構成する基部４１３が設けられる。本体４１１は、その基部４１３に対して直角に起立して設けられる。
【００３０】
本体４１１に形成された挿入孔４１４は、本体４１１、つば部４１２及び基部４１３を含むボビン４１０ａを上下に貫くように形成されている。その挿入孔４１４は、対応するステータティース２１０ａが挿入される孔である。そして、挿入孔４１４は、その向きが、ロータ３００の回転軸の向きと一致しているとともに、その断面が、ステータティース２１０ａの断面と略同じ矩形状とされる。つまり、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈにボビン４１０ａ〜４１０ｈを含む絶縁キャップ４００が装着されると、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈが挿入孔４１４に丁度はまるようになっている。これによって、ボビン４１０ａ〜４１０ｈがステータティース２１０ａ〜２１０ｈに対してぐらつくのを防止でき、その結果、検出精度を向上できる。
【００３１】
係止部４２０ａは、射出成型により、ボビン４１０ａと同じ材料で一体的に形成されたものであり、つば部４１２の上端部に形成される。具体的には、係止部４２０ａは、つば部４１２の上端部において、挿入孔４１４の開口に隣接された形で形成される。より具体的には、係止部４２０ａは、挿入孔４１４の開口の輪郭を成す矩形の４辺のうち、内側の長辺に沿って形成される。その係止部４２０ａは、先端が絶縁キャップ４００の内側に曲げられた鉤状とされる。また、係止部４２０ａは、その高さが、ステータティース２１０ａが挿入された際におけるそのステータティース２１０ａの先端よりも係止部４２０ａの先端が低いとされる。
【００３２】
絶縁キャップ４００の説明に戻り、絶縁キャップ４００は、複数の渡りピン（突起部）４８０ａ、４８０ｂ、４８０ｃ、４８０ｄ、４８０ｅ、４８０ｆ、４８０ｇを含み、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈ及び複数の渡りピン４８０ａ〜４８０ｇが一体に形成されている。複数の渡りピン４８０ａ〜４８０ｇを構成する各渡りピンは、２つのボビンの間において、環状の絶縁キャップ４００の所与の円周上に形成されている。なお、ボビン４１０ａ、４１０ｈの間には、渡りピンが形成されていない。各渡りピンは、２つのボビンの間に設けられた円柱状の形状を有し、一方のボビンの外側に巻回されるステータ巻線と電気的に接続される導線が、渡りピンにおいて張力を持たせた状態で掛けられて、他方のボビンの外側に巻回されるステータ巻線と電気的に接続される。これにより、２つのボビンの距離が長くなっても共振し難くなる上に、ステータ巻線の巻き数を半ターン単位で調整できるようになる。ここで、導線に張力を持たせ易くし、かつその状態をできるだけ長く維持させるために、渡りピンは、ロータ３００の回転軸の向きと同じ向きの部分を有することが望ましい。
【００３３】
さらに、絶縁キャップ４００には、コネクタユニット６００の一部を構成する樹脂部４５０が形成される。その樹脂部４５０は、絶縁キャップ４００を構成する樹脂で、絶縁キャップ４００と一体的に形成されたものである。また、樹脂部４５０は、上述の延設部２６０の設置位置と対応するように、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈが形成された環状の部分に対して径方向外側に突出するように形成される。また、樹脂部４５０は、延設部２６０の内側に形成されたくり抜き部分の形状と対応するように、四角の平板状とされる。すなわち、樹脂部４５０は、延設部２６０の内側に形成されたくり抜き部分にはまるように設けられる。また、樹脂部４５０には、６個のコネクタピン挿入孔４６１〜４６６が一列に設けられている。そして、コネクタピン挿入孔４６１〜４６６のそれぞれには、励磁信号の入力や検出信号の出力を行うために導電材からなる６個のコネクタピン４７１〜４７６がそれぞれ挿入される。
【００３４】
そして、その樹脂部４５０が、延設部２６０の内側に形成されたくり抜き部分に嵌め込まれる形で設けられることで、延設部２６０及び樹脂部４５０とからコネクタユニット６００が構成される（図１参照）。このように、樹脂部４５０を、その周囲で延設部２６０と接続することで、コネクタユニット６００を強固にすることができる。
【００３５】
このような絶縁キャップ４００をステータ２００の平板２５０に装着することにより、ステータ２００とステータ巻線とが電気的に絶縁される。これにより、ステータ巻線により構成されるコイルの絶縁破壊を防止できる。
【００３６】
このようなボビン及び係止部を含む絶縁キャップ４００は、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙ−ｂｕｔｙｌｅｎｅ−ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ：ポリブチレンテレフタレート）又は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（絶縁材）を用いた射出成型により形成される。
【００３７】
図１に示すように、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側にはリング部材５００が設けられる。そのリング部材５００は、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側から、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈのそれぞれの面（内側に向いた面）と当接するように筒状（リング状）に形成されたものである。ここで、図５は、リング部材５００の構造を説明する図であり、図５（ａ）はリング部材５００の平面図を示しており、図５（ｂ）は、図５（ａ）中のリング部材５００のＡ−Ａ断面図を示している。なお、図５（ａ）において、後述する被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇが、どのステータティース２１０ａ〜２１０ｈと対応させて設けられるかを示すために、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈを上方から見たときの外形線を破線で示している。また、図５（ａ）のＡ−Ａ線は、第三のステータティース２１０ｃと第八のステータティース２１０ｈとを通る線である。すなわち、図５（ｂ）では、リング部材５００の、第三のステータティース２１０ｃ及び第八のステータティース２１０ｈに対応する部分の断面を示している。
【００３８】
このリング部材５００は、リング部材５００を構成する筒の外周面５１０が、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と当接する面とされる。また、その外周面５１０には、上述したボビンの上端部に形成された係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ及び４２０ｇと対応する４つの被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ及び５３０ｇが形成されている。すなわち、係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｃ及び４２０ｇが形成される第一、第三、第五、第七のステータティース２１０ａ、２１０ｃ、２１０ａ、２１０ｇの面と対向する位置に、各被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇが形成される。
【００３９】
それら被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇは、上述の係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇに係止される部分であり、その係止部の鉤状に対応した凹状とされる。なお、被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇ以外の外周面５１０の部分は平面とされ、例えば、図５（ｂ）に示すように、第八のステータティース２１０ｈと対向する外周面５１０は平面とされている。
【００４０】
また、リング部材５００を構成する筒の上端部には、全周に渡って、その筒に対して直角に曲がった角部５２０が形成される。その角部５２０は、リング部材５００の上下方向の位置決めをするための部分であり、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端面と当接される。
【００４１】
ここで、図６は、リング部材５００が、ステータティース、ボビン及び係止部に対してどのように設けられるかを説明する図である。具体的には、図６は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面視におけるレゾルバ１００を構成する各部品を示している。図６に示すように、ステータ２００の平板２５０に対して第三のステータティース２１０ｃ及び第八のステータティース２１０ｈが起立している。第三のステータティース２１０ｃには第三のボビン４１０ｃが装着され、第八のステータティース２１０ｈには第八のボビン４１０ｈが装着される。それらステータティース２１０ｃ、２１０ｈは、その先端側の一部が、各ボビン４１０ｃ、４１０ｈから露出している。また、ステータティース２１０ｃ、２１０ｈの外側には、ロータ３００が設けられる。そのロータ３００は、その内周面が、ステータティース２１０ｃ、２１０ｈのボビン４１０ｃ、４１０ｈから露出した部分の面と対向される。また、第三のボビン４１０ｃの上端部には係止部４２０ｃが設けられる一方で、第八のボビン４１０ｈの上端部には係止部は設けられていない。
【００４２】
このような配置関係において、リング部材５００は、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に設けられる。この際、リング部材５００の外周面５１０とステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に向いた面とが当接するように、リング部材５００は設けられる。また、リング部材５００の角部５２０が、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端面と当接するように、リング部材５００は設けられる。さらに、リング部材５００に形成された被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇが、それぞれ係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇと対応する位置となるように、リング部材５００は設けられる。
【００４３】
これにより、第一のステータティース２１０ａ（第一のボビン４１０ａ）において、係止部４２０ａが、リング部材５００の被係止部５３０ａに係合される。また、第三のステータティース２１０ｃ（第三のボビン４１０ｃ）において、係止部４２０ｃが、リング部材５００の被係止部５３０ｃに係合される。また、第五のステータティース２１０ｅ（第五のボビン４１０ｅ）において、係止部４２０ｅが、リング部材５００の被係止部５３０ｅに係合される。また、第七のステータティース２１０ｇ（第七のボビン４１０ｇ）において、係止部４２０ｇが、リング部材５００の被係止部５３０ｇに係合される。なお、図６では、係止部４２０ｃと被係止部５３０ｃとの係合を示している。このように、リング部材５００は、係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇと被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇとの係合によって係止される。
【００４４】
また、図６に示すように、第八のステータティース２１０ｈには係止部が設けられていないので、その部分においては、第八のステータティース２１０ｈの面とリング部材５００の外周面５１０とが当接されているだけで、リング部材５００は固定されていない。
【００４５】
このリング部材５００は、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈとロータ３００との間でやり取りされる磁気に影響を及ぼさない非磁性体の材料で形成されるのが好ましく、例えば、射出成型により樹脂で形成されたり、ダイキャストによりアルミニウムで形成されたりする。
【００４６】
このリング部材５００を設けることで、リング部材５００の外周面５１０によって、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの平板２５０に対する傾きの位置決めをすることができる。つまり、リング部材５００の円筒度合いを正確にすることで、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの平板２５０に対する傾きを、正確に直角にすることができる。よって、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈとロータ３００との間のギャップパーミアンスが正確になるので、検出信号の精度を向上させることができる。また、リング部材５００によってステータティース２１０ａ〜２１０ｈの傾きが規制されるので、事後的にステータティース２１０ａ〜２１０ｈの傾きが変わってしまうのを防止できる。
【００４７】
ロータ３００は、ステータ２００と同じ材質の磁性材料である１枚の電磁鋼板から形成される。そのロータ３００は、環状とされ、ステータ２００に対して回転自在に設けられている。より具体的には、ロータ３００は、ロータ３００の回転軸回りの回転によりステータ２００の各ステータティース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２００に対して回転可能に設けられる。例えば、ロータ３００の軸倍角が「３」であり、所与の半径の円周線を基準に、該円周線の１周につき、平面視において内径側の内径輪郭線を３周期で変化する形状を有している。そして、平板２５０に対して起こされたステータティースの外側（外径側、外周側）の面と対向するロータ３００の内周側の側面が、ロータ３００の１回転につき３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。なお、ロータ３００の材質は、電磁鋼板の他に、普通鋼であるＳＰＣＣ又は機械構造用炭素鋼であるＳ４５ＣやＳ１０Ｃを採用することもできる。また、ロータ３００は、複数枚の電磁鋼板を積層させて構成されたとしてもよい。
【００４８】
次に、ロータ３００の回転によって出力巻線から出力される検出信号を取り出すためのステータ巻線について説明する。ステータ巻線は、励磁巻線と出力巻線とから構成され、励磁巻線により励磁した状態で、ステータ２００に対するロータ３００の回転により、出力巻線の信号が変化する。
【００４９】
ここで、図７は、ステータ２００のステータティース２１０ａ〜２１０ｈに巻回されるステータ巻線の説明図である。具体的には、図７（ａ）は、ステータ巻線を構成する励磁巻線４の説明図を示しており、図７（ｂ）は、ステータ巻線を構成する出力巻線５の説明図を示している。図７（ａ）、（ｂ）は、図１のロータ３００の回転軸方向にレゾルバ１００を見た平面図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図７（ａ）では、励磁巻線４の巻き方向を模式的に示し、図７（ｂ）では、出力巻線５の巻き方向を模式的に示す。実際には、各ボビンのステータ巻線を電気的に接続する導線は、その間に形成された渡りピンを経由させる。
【００５０】
励磁巻線４は、図７（ａ）に示すように、隣り合うステータティースの巻回方向が互いに反対方向になるように巻回される。そして、励磁巻線４の両端線はそれぞれ、樹脂部４５０に設けられたコネクタピン４７１〜４７６のいずれかに接続される。ここで、励磁巻線４の端線と接続されたコネクタピン４７１〜４７６をコネクタピンＲ１、Ｒ２と称すと、コネクタピンＲ１、Ｒ２間に、励磁信号が与えられて、励磁巻線４に励磁信号が入力される。なお、各ステータティースに巻回される励磁巻線４は、例えばコイル巻線とすることができる。
【００５１】
また、図７（ｂ）に示すように、２相の検出信号を得るために、出力巻線５は２組の巻線部材からなる。２相の検出信号のうちの第１相（例えばｓｉｎ相）の検出信号を得るための出力巻線５１は、例えばステータティース２１０ａから反時計回りにステータティース２１０ｇまで、１つおきに各ステータティースに巻回される。そして、第１相の出力巻線５１の両端線はそれぞれ、樹脂部４５０に設けられたコネクタピン４７１〜４７６のいずれかに接続される。ここで、第１相の出力巻線５１の端線と接続されたコネクタピン４７１〜４７６をコネクタピンＳ１、Ｓ３と称すると、第１相の検出信号は、コネクタピンＳ１、Ｓ３間の信号として出力される。
【００５２】
一方、２相の検出信号のうちの第２相（例えばｃｏｓ相）の検出信号を得るための出力巻線５２は、例えばステータティース２１０ｂから反時計回りにステータティース２１０ｈまで、１つおきに各ステータティースに巻回される。そして、第２相の出力巻線５２の両端線はそれぞれ、樹脂部４５０に設けられたコネクタピン４７１〜４７６のいずれかに接続される。ここで、第２相の出力巻線５２の端線と接続されたコネクタピン４７１〜４７６をコネクタピンＳ２、Ｓ４と称すると、第２相の検出信号は、コネクタピンＳ２、Ｓ４間の信号として出力される。なお、各ステータティースに巻回される出力巻線５は、例えばコイル巻線とすることができる。
【００５３】
このように、ステータティース２１０ａ、２１０ｃ、２１０ｅ、２１０ｇが挿入孔に挿入されるボビン４１０ａ、４１０ｃ、４１０ｅ、４１０ｇのそれぞれの外側には、励磁巻線４及び第１相（ｓｉｎ相）の出力巻線５１が巻回される。ステータティース２１０ｂ、２１０ｄ、２１０ｆ、２１０ｈが挿入孔に挿入されるボビン４１０ｂ、４１０ｄ、４１０ｆ、４１０ｈのそれぞれの外側には、励磁巻線４及び第２相（ｃｏｓ相）の出力巻線５２が巻回される。
【００５４】
なお、励磁巻線４の巻き方向は、図７（ａ）に示す方向に限定されるものではない。また、出力巻線５の巻き方向は、図７（ｂ）に示す方向に限定されるものではない。
【００５５】
以上のような構成を有するレゾルバ１００では、ステータ２００に対するロータ３００の回転によって、次のような磁気回路が形成される。ここで図８は、図１のロータ３００の回転軸方向にレゾルバ１００を見た平面図であり、図１又は図２と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図８では、説明の便宜上、絶縁キャップ４００の図示を省略するとともに、ステータ２００に対してロータ３００が回転状態のときのある時刻における磁束の向きを模式的に示している。また、図８において、巻線磁芯としての各ステータティースを通る磁束の向きを模式的に示している。
【００５６】
絶縁キャップ４００を介してステータ２００のステータティース２１０ａ〜２１０ｈにステータ巻線４、５が巻回されており、ロータ３００が回転すると、ロータ３００を介して隣り合うステータティース間で磁気回路が形成される。図８に示すように、隣り合うステータティースを通る磁束の向きが反対方向となるようにステータ巻線４、５が巻回されているため、ロータ３００の回転によって、各ステータティースに巻回されるステータ巻線４、５に発生する電流もまた変化し、例えば出力巻線５に発生する電流波形を正弦波状にすることができる。
【００５７】
次に、本実施形態におけるレゾルバ１００の製造方法について説明する。図９は、レゾルバ１００の製造方法の一例のフロー図である。レゾルバ１００を製造するために、先ず、ステータ形状加工工程においてステータ２００の形状を加工した（ステップＳ１０）後に、折り曲げプレス加工工程（曲げ工程）において、平板状のステータ２００のステータティースを折り曲げて、複数のステータティースが平板面に対して起こされる（ステップＳ１２）。その結果、図２に示すように、平板２５０に対してステータティース２１０ａ〜２１０ｈが起こされる。
【００５８】
すなわち、ステップＳ１０のステータ形状加工工程では、ステップＳ１２の折り曲げプレス加工を行うために、１枚の電磁鋼板、普通鋼であるＳＰＣＣ、機械構造用炭素鋼であるＳ４５Ｃ又はＳ１０Ｃを材質とする磁性材料からなる平板をプレス加工する。そして、内径側の縁部に折り曲げ加工前のステータティースを有した環状の平板２５０を形成する。またその際、その平板２５０と同じ磁性材料で、その平板２５０に対して突出した延設部２６０（図２参照）も形成する。具体的には、例えば、平板をプレス加工して、四角状の平板に形成するとともに、その四角状の平板の内側をくり抜いて、延設部２６０を形成する。なお、延設部２６０の形成は、ステータティースの形成と同時又は別時のどちらでもよい。
【００５９】
そして、ステップＳ１２では、折り曲げプレス加工により、ステップＳ１０において形成された複数のステータティースを、断面視において、その根本部分がＲ形状となるように加工される。この結果、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈは、ステータ２００の平板面に対して略垂直となるように起こされる。
【００６０】
続いて、絶縁キャップ取り付け工程として、射出成型により、図３に示す絶縁キャップ４００を、ステップＳ１０、Ｓ１２で形成したステータ２００と一体成形する（ステップＳ１４）。すなわち、ステータ２００に対して装着された状態で、絶縁キャップ４００を形成する。この際、上述したボビン４１０ａ〜４１０ｈ及び係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇも形成されることになる。また、絶縁キャップ４００と一体的に形成される樹脂部４５０が、延設部２６０に取り付けられた状態で形成される。
【００６１】
なお、図３に示す絶縁キャップ４００を予め射出成型により形成しておき、その絶縁キャップ４００を、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの上方からステータ２００に装着するようにしてもよい。
【００６２】
次に、巻線部材取り付け工程として、ステップＳ１２で起こされたステータティース２１０ａ〜２１０ｈの各ステータティースを巻線磁芯として、各ボビン４１０ａ〜４１０ｈの外側にステータ巻線が巻回される（ステップＳ１６）。こうして起こされたステータティースのそれぞれの周囲に、励磁用の励磁巻線４及び検出用の出力巻線５が巻回される。
【００６３】
次に、リング部材取り付け工程として、先ず、図５に示すリング部材５００を、射出成型により樹脂で形成、又はダイキャストによりアルミで形成する（ステップＳ１８）。その後、そのリング部材５００を、上記したように、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に設けて、各係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇ及び各被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇとで係止させる。
【００６４】
次に、ロータ加工工程として、１枚の電磁鋼板がプレス加工されて、図１に示すロータ３００が形成される（ステップＳ２０）。
【００６５】
次に、ロータ取り付け工程として、ロータ３００が、ステータ２００に対して回転自在となるように、ステータ２００の外径側に設けられる（ステップＳ２２）。より具体的には、ロータ取り付け工程において、ロータ３００は、ロータ３００の回転軸回りの回転によりロータ３００の内周側の側面とステータ２００の各ステータティース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２００に対して回転可能に設けられる。なお、図９では、ロータ加工工程が、巻線部材取り付け工程の後に行われるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、少なくともロータ取り付け工程に先立って行われていればよい。以上のように、本実施形態におけるレゾルバ１００が製造される。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１００によれば、ステータ２００が平板２５０で構成されているので、ステータの構造を簡素化できる。また、そのステータ２００に形成されるステータティース２１０ａ〜２１０ｈが、ステータ２００の平板２５０に対して起立しているので、絶縁キャップ４００の装着が容易になるとともに、ステータ巻線を簡易に巻回することができる。
【００６７】
また、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側には、リング部材５００が設けられるので、そのリング部材５００の外周面５１０によって、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの平板２５０に対する傾きの位置決めをすることができる。よって、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈとロータ３００との間のギャップパーミアンスが正確になるので、検出信号の精度を向上させることができる。また、リング部材５００によってステータティース２１０ａ〜２１０ｈの傾きが規制されるので、事後的にステータティース２１０ａ〜２１０ｈの傾きが変わってしまうのを防止できる。また、リング部材５００は、係止部と被係止部とによって４箇所で係止されているので、リング部材５００が外れてしまうのを防止できる。
【００６８】
（第二実施形態）
次に、本発明に係る回転角検出装置としてのレゾルバの第二実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心にして説明する。図１０は、第二実施形態のレゾルバ１０１の構成例の分解斜視図である。なお、図１０では、ステータ巻線等の配線の図示を省略するとともに、ステータとロータとを分解して示している。図１１は、図１０の絶縁キャップ４０１の斜視図である。また、図１２は、図１０のリング部材５０１の構成を説明する図であり、図１２（ａ）はリング部材５０１の平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）中のリング部材５０１のＢ−Ｂ断面図を示している。なお、図１２（ａ）において、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈを上方から見たときの外形線を破線で示している。また、図１２（ａ）のＢ−Ｂ線は、第三のステータティース２１０ｃと第八のステータティース２１０ｈとを通る線である。なお、図１０〜図１２において、第一実施形態と同一部分には同一符号を付している。
【００６９】
図１０に示すように、本実施形態のレゾルバ１０１は、第一実施形態と同様に、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に、リング部材５０１が設けられる。ただし、リング部材５０１の構造及び固定の方法が第一実施形態と異なっている。それにともなって、絶縁キャップ４０１の構造も第一実施形態と異なっている。
【００７０】
絶縁キャップ４０１は、図１１に示すように、第一実施形態と同様に、第一のボビン４１０ａの上端部に係止部４２１ａが、第三のボビン４１０ｃの上端部に係止部４２１ｃが、第五のボビン４１０ｅの上端部に係止部４２１ｅが、第七のボビン４１０ｇの上端部に係止部４２１ｇが設けられる。それら係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇは、つば部４１２の上端部において、第一実施形態の係止部と同じ位置に形成されるとともに、先端が内側に曲げられた鉤状とされる（図４参照）。ただし、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇは、その高さが、第一実施形態の係止部の高さと異なっている。具体的には、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端よりも、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇの先端のほうが高いとされる。換言すると、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇは、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端から飛び出るまで延設されている。なお、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇは、互いに構造が同じとされる。
【００７１】
リング部材５０１は、第一実施形態と同様に、非磁性体の材料で形成される。また、リング部材５０１は、第一実施形態と同様に、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側から、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈのそれぞれの面（内側に向いた面）と当接するように筒状（リング状）に形成されたものである。具体的には、図１２に示すように、リング部材５０１は、筒状の本体筒部５１１を有する。その本体筒部５１１を構成する筒の外周面５２１が、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と当接する面とされる。
【００７２】
また、リング部材５０１は、本体筒部５１１の上端部に設けられた、本体筒部５１１の径よりも小さい径の筒状の上筒部５３１を有する。その上筒部５３１は、本体筒部５１１の上端部において、上筒部５３１の軸が、本体筒部５１１の同軸となるように設けられる。これによって、リング部材５０１は、本体筒部５１１と上筒部５３１との接続部において、段差５４１が形成される。その段差５４１が、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇに係止される被係止部として機能する。なお、本体筒部５１１は、その上端部が、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端よりも高くなるように形成され、それにともなって、上筒部５３１は、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端よりも高い位置に設けられる。より具体的には、上筒部５３１は、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇと同じ高さに設けられる。
【００７３】
なお、リング部材５０１が上記の構造とされることで、段差５４１は、リング部材５０１の全周に渡って形成されることになる。つまり、例えば、図１２（ｂ）に示すように、リング部材５０１は、係止部が設けられない第八のステータティース２１０ｈに対応する部分にも、段差５４１が形成されることになる。
【００７４】
ここで、図１３は、リング部材５０１が、ステータティース、ボビン及び係止部に対してどのように設けられるかを説明する図である。具体的には、図１３は、図１２（ａ）のＢ−Ｂ断面視におけるレゾルバ１０１を構成する各部品を示している。なお、図１３において、第一実施形態と変更がないものについては、説明を省略する。
【００７５】
図１３に示すように、第三のボビン４１０ｃの上端部には係止部４２１ｃが、ステータティース２１０ｃの先端の方向に突出するように設けられる。その係止部４２１ｃは、その先端の鉤状の部分が、ステータティース２１０ｃの先端から飛び出ている。一方、第八のボビン４１０ｈの上端部には係止部は設けられていない。
【００７６】
このような配置関係において、リング部材５０１は、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に設けられる。この際、本体筒部５１１の外周面５２１が、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と当接される。また、各係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇが、本体筒部５１１と上筒部５３１との接続部に形成された段差５４１に係合される。なお、図１３では、係止部４２１ｃと段差５４１との係合を示している。このように、リング部材５０１は、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇと段差５４１との係合によって、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端から飛び出た部分において係止される。さらに、本体筒部５１１の下端部が、各ボビン４１０ａ〜４１０ｈの上端面に当接される。よって、リング部材５０１は、上下方向の変位が規制されている。
【００７７】
なお、図１３に示すように、第八のステータティース２１０ｈには係止部が設けられていないので、その部分においては、第八のステータティース２１０ｈの面と本体筒部５１１の外周面５２１とが当接されているだけで、リング部材５０１は固定されていない。
【００７８】
また、本実施形態のレゾルバ１０１は、第一実施形態と同様の手順（図９のフローチャート）で製造される。この際、ステップＳ１４の絶縁キャップ取り付け工程では、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇが形成された絶縁キャップ４０１が形成されて、ステータ２００に装着される。また、ステップＳ１８のリング部材取り付け工程では、図１２のリング部材５０１が形成されて、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に設けられる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態では、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側にリング部材５０１が設けられるので、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、そのリング部材５０１は、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端から飛び出た部分で係止されるので、リング部材５０１をステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に設ける際におけるステータティース２１０ａ〜２１０ｈの変形を抑えることができる。
【００８０】
（変形例１）
上記第一、第二実施形態では、ボビンの上端部に係止部を設け、リング部材に被係止部を設けて、それら係止部と被係止部との係合によって、リング部材を固定していた。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、以下のようにリング部材を固定してもよい。
【００８１】
ここで、図１４は、変形例１に係るレゾルバにおいて、図６、図１３と対応する断面図を示している。なお、第一、第二実施形態と同一部分には同一符号を付している。なお、図１４において、第一、第二実施形態と変更がないものについては、説明を省略する。
【００８２】
この変形例１に係るリング部材５０２は、第一実施形態のそれと同様に、筒状に形成されるとともに、その筒の外周面が、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と当接される。ここで、図１５、図１６は、リング部材５０２の固定方法を説明する図であり、それぞれ、図１４の破線部７００の詳細図を示している。図１５に示すように、リング部材５０２とステータティース（図１５ではステータティース２１０ｃ）とをカシメ７１０で固定されたとしてもよい。また、図１６に示すように、リング部材５０２とステータティース（図１５ではステータティース２１０ｃ）とを接着剤７２０で固定されたとしてもよい。これによっても、リング部材５０２が外れてしまうのを防止できる。また、この場合、ボビン４１０ａ〜４１０ｈの上端部には係止部を設ける必要がなく、リング部材５０２には被係止部を設ける必要がない。
【００８３】
また、図１７は、リング部材のさらに別の固定方法を説明する図である。具体的には、図１７（ａ）は、図１４の破線部７００におけるリング部材５０２の詳細図、図１７（ｂ）は、図１４の破線部７００におけるステータティース２１０ｃの詳細斜視図、図１７（ｃ）は、図１４の破線部７００におけるリング部材５０２及びステータティース２１０ｃの接続状態を示した図である。図１７（ａ）に示すように、リング部材５０２は、その外周面から外側に突起された凸部としての突起部５１２が形成される。また、図１７（ｂ）に示すように、ステータティース２１０ｃには、リング部材５０２の突起部５１２に対応した凹部としての貫通孔２１２ｃが形成される。そして、図１７（ｃ）に示すように、突起部５１２が貫通孔２１２ｃに挿入されて、それらが勘合することで、リング部材５０２が固定されたとしてもよい。
【００８４】
さらに、図１８に示すように、図１７（ａ）の突起部５１２に代えて、リング部材５０２の内周面を凹ませることで、その外周面に凸部５１３を形成するようにしてもよい。この場合、その凸部５１３とステータティース２１０ｃの貫通孔２１２ｃ（図１７（ｂ）参照）とが勘合されることになる。なお、図１７、図１８の場合、全てのステータティース２１０ａ〜２１０ｈに、貫通孔２１２ｃと同じ位置及び形状の貫通孔を形成するのが望ましい。ステータ２００の磁気特性を均一にするためである。なお、ステータティースの側に凸部を設け、リング部材の側に凹部を設けてもよい。
【００８５】
（変形例２）
上記実施形態では、アウターロータ型のレゾルバの例について説明したが、インナーロータ型のレゾルバにも本発明を適用できる。ここで、図１９は、変形例２に係るレゾルバの断面図を示している。図１９において、ステータ２０１に起立してステータティース２１５が形成される。ステータティース２１５には、ボビン４１５が装着される。また、ステータティース２１５は、先端側の一部が、ボビン４１５から露出される。そして、ロータ３０１は、ステータティース２１５の内側に設けられる。このような構成のレゾルバにおいて、リング部材５０３は、ステータティース２１５の外側から、ステータティース２１５の外側の面２１６と当接するように設けられる。すなわち、リング部材５０３の内周面とステータティース２１５の面２１６とが当接される。これによれば、ステータティース２１５の外側にリング部材５０３が設けられるので、ステータティース２１５とロータ３０１とのギャップパーミアンスを正確にすることができる。よって、検出精度を向上できる。
【００８６】
（第三実施形態）
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）とボビンが設けられた絶縁キャップとを備えており、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、ステータティースの内側又は外側にリング部材を設けることで、ステータティースの平板に対する傾きを正確にすることができる。
【００８７】
ここで、図２０は、シンクロの用途例を示した図である。シンクロは、図２０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２０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、ステータティースの平板に対する傾きを正確にすることができるので、好適である。
【００８８】
なお、本発明に係るレゾルバ、シンクロは、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、例え次のような変形も可能である。
【００８９】
上記実施形態では、係止部を１個飛びに４箇所に設けていたが、何箇所設けても良い。例えば、全てのボビンの上端部に係止部を設けても良い。これによって、より一層、リング部材を強固に固定できる。また、対角線上の２箇所に係止部を設けても良い。これによって、リング部材を固定しつつ、構造を簡素化できる。
【００９０】
上記の各実施形態では、レゾルバが、１相励磁２相出力型であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記の各実施形態におけるレゾルバが、励磁信号が１相以外の相を有する信号であったり、検出信号が２相以外の相を有する信号であったりしてもよい。
【００９１】
上記の各実施形態では、磁性材料からなるステータの材質が１枚の電磁鋼板、普通鋼又は機械構造用炭素鋼材であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９２】
上記の各実施形態では、軸倍角「３」のロータを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば軸倍角「５」のロータであってもよい。
【符号の説明】
【００９３】
４ 励磁巻線（ステータ巻線）
５ 出力巻線（ステータ巻線）
１００、１０１ レゾルバ（回転角検出装置）
２００、２０１ ステータ
２１０ａ〜２１０ｈ、２１５ ステータティース
２１２ｃ 貫通孔（凹部）
２１６ ステータティース２１５の面
２５０ 平板
３００、３０１ ロータ
４００、４０１ 絶縁キャップ
４１０ａ〜４１０ｈ、４１５ ボビン
４１１ 本体
４１２ つば部
４１３ 基部
４１４ 挿入孔
４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇ、４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇ 係止部
５００、５０１、５０２、５０３ リング部材
５１０ リング部材の外周面
５１１ 本体筒部
５１２ 突起部（凸部）
５１３ 凸部
５２１ 本体筒部の外周面
５２０ 角部
５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇ 被係止部
５３１ 上筒部
５４１ 段差（被係止部）
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）
７１０ カシメ
７２０ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータ及びロータを有するレゾルバ、シンクロ等の回転角検出又は回転同期装置の構造に関する。
【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２１は、従来のレゾルバの構造を示した図である。図２１のレゾルバ９００は、内周面９１０ａから内方へ突出する複数のステータティース９２０が形成されたステータ９１０を備える。また、ステータ９１０の内側には、ロータ９８０が回転可能に設けられる。そのロータ９８０は、回転軸回りの回転によりステータティース９２０とのギャップパーミアンスが変化するようにステータ９１０に対して回転可能に設けられる。
【０００３】
各ステータティース９２０には、絶縁性の樹脂からなるボビン９４１を介してステータ巻線９５０が巻回される。そのステータ巻線９５０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９５０は、励磁信号が入力されてステータティース９２０を励磁する励磁巻線９５１と、ロータ９８０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９５２とを有する。
【０００４】
また、各ステータティース９２０には、その外側を覆うように樹脂製のボビン９４１が設けられる。そして、各ボビン９４１の外側にステータ巻線９５０が巻回される。これは、ステータ巻線９５０とステータティース９２０との絶縁を確保できる等の効果を狙ったものである。なお、これらボビン９４１を一体的に含んで絶縁キャップ９４０が構成される。
【０００５】
このような構成のレゾルバ９００では、励磁巻線９５１の両端線が接続されたコネクタピン９７１間に励磁信号が入力されると、ステータティース９２０が励磁される。この状態で、ロータ９８０が回転してギャップパーミアンスが変化すると、出力巻線９５２には、そのギャップパーミアンスに応じた検出信号が発生される。そして、出力巻線９５２の端線と接続されたコネクタピン９７１から出力される検出信号に基づいて、ロータ９８０の回転角が検出される。
【０００６】
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】
【０００７】
【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】
【０００８】
ところで、レゾルバ、シンクロにおいては、回転角の検出精度を高めるためには、励磁巻線や出力巻線を精度良く巻回する必要がある。しかしながら、特許文献１に開示されたレゾルバ９００では、ステータティース９２０が内方に向けて設けたれているため、励磁巻線９５１や出力巻線９５２を精度良く巻回することができず、検出精度の向上の大きな障害となっていた。また、従来のステータ９１０は、複数の電磁鋼板を積層するなどして、十分な厚さで構成されていたので、レゾルバ、シンクロの製造工程が複雑化するという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、レゾルバ、シンクロ等の回転角検出又は回転同期装置の構造を簡素化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の回転角検出又は回転同期装置は、磁性材料の輪状平板から構成され、その平板の周縁部において平板面に対して起立した複数のステータティースが形成されたステータと、
磁性材料から構成され、回転軸回りの回転により前記ステータティースとのギャップパーミアンスが変化するように前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、
前記ロータの回転角に応じた検出信号を出力させるための、前記ステータティースに巻回されるステータ巻線と、
前記複数のステータティースの内側又は外側から、前記複数のステータティースのそれぞれの面と当接するように設けられるリング状のリング部材と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、ステータティースが平板面に対して起立しているので、ステータの内側の狭い空間でステータ巻線を巻回させる必要がなくなる。そのため、ステータ巻線を精度良く巻回することができる。また、ステータが平板で形成されているので、ステータの構造を簡素化することができる。さらに、複数のステータティースの内側又は外側にはリング部材が設けられており、そのリング部材によって、ステータの平板に対する各ステータティースの傾きの位置決めをすることができる。よって、ステータティースとロータとの間のギャップパーミアンスが正確になるので、検出信号の精度を向上させることができる。また、リング部材によってステータティースの傾きが規制されるので、事後的にステータティースの傾きが変わってしまうのを防止できる。
【００１２】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記ステータティースの先端側の一部が露出するように前記複数のステータティースのそれぞれに装着され、外側から前記ステータ巻線が巻回される複数のボビンが形成された樹脂製の絶縁キャップと、
前記ボビンの上端部から前記ステータティースの先端の方向に突出された、前記リング部材を係止する係止部と、を備え、
前記リング部材は、前記係止部に係止される被係止部が形成される。
【００１３】
これによれば、ステータティースには樹脂製のボビンが装着され、そのボビンを介してステータ巻線が巻回されるので、ステータティースとステータ巻線とを確実に絶縁させることができる。また、ボビンをステータティースに装着した際に、ステータティースの先端側の一部が露出されるので、その露出した部分とロータとの間で、効率的に磁束のやり取りをさせることができる。よって、検出信号の精度を向上させることができる。また、ボビンの上端部から突出して係止部が設けられ、リング部材にその係止部に係止される被係止部が形成されるので、それら係止部と被係止部との係止によって、リング部材が外れてしまうのを防止できる。
【００１４】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前前記係止部は、前記ステータティースの先端から飛び出るまで延設されており、
前記係止部及び前記リング部材の前記被係止部が、前記ステータティースの先端から飛び出た部分で係止される。
【００１５】
これによれば、係止部及びリング部材の被係止部が、ステータティースの先端から飛び出た部分で係止されるようにすることで、リング部材をステータティースの内側又は外側に設ける際におけるステータティースの変形を抑えることができる。
【００１６】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記リング部材と前記ステータティースとが当接する部分において、前記リング部材と前記ステータティースとがカシメで固定されたとしてもよい。これによっても、リング部材が外れてしまうのを防止できる。
【００１７】
また、前記リング部材と前記ステータティースとが当接する部分において、前記リング部材と前記ステータティースとが接着剤で固定されたとしてもよい。
【００１８】
また、前記リング部材と前記ステータティースとが当接する部分において、前記リング部材と前記ステータティースの一方に凸部が形成され、他方にその凸部と嵌合する凹部が形成され、それら凸部と凹部との嵌合で、前記リング部材と前記ステータティースとが固定されたとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第一実施形態のレゾルバ１００の構成例の分解斜視図である。
【図２】ステータ２００の斜視図である。
【図３】第一実施形態の絶縁キャップ４００の斜視図である。
【図４】第一実施形態の第一のボビン４１０ａ及び係止部４２０ａを示した図である。
【図５】第一実施形態のリング部材５００を示した図である。
【図６】リング部材５００の取り付け状態を示した図である。
【図７】ステータ巻線の説明図である。
【図８】ロータ３００が回転状態のときのある時刻における磁束の向きを模式的に示した図である。
【図９】レゾルバ１００の製造方法の一例のフロー図である。
【図１０】第二実施形態のレゾルバ１０１の構成例の分解斜視図である。
【図１１】第二実施形態の絶縁キャップ４０１の斜視図である。
【図１２】第二実施形態のリング部材５０１を示した図である。
【図１３】リング部材５０１の取り付け状態を示した図である。
【図１４】変形例１に係るレゾルバの断面図である。
【図１５】リング部材５０２をカシメ７１０で固定した状態を示した図である。
【図１６】リング部材５０２の接着剤７２０で固定した状態を示した図である。
【図１７】突起部５１２と貫通孔２１２ｃとの勘合によって、リング部材５０２を固定する場合の説明図である。
【図１８】図１７の突起部５１２に代えて、凸部５１３を示した図である。
【図１９】変形例２として、インナーロータ型のレゾルバに本発明を適用した場合のそのレゾルバの断面図である。
【図２０】シンクロの用途例を示した図である。
【図２１】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）
次に、本発明に係る回転角検出装置としてのレゾルバの第一実施形態について説明する。図１は、第一実施形態のレゾルバ１００の構成例の分解斜視図である。なお、図１では、ステータ巻線等の配線の図示を省略している。また、図１では、レゾルバ１００が、８個のステータティースを有し、１相励磁２相出力型のレゾルバを例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、図２は、図１のステータ２００の斜視図である。なお、図２において、図１と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２１】
レゾルバ１００は、ステータ（固定子）２００と、ロータ（回転子）３００とを含む。レゾルバ１００は、いわゆるアウターロータ型の回転角検出装置である。すなわち、ステータ２００の外側にロータ３００が設けられ、ステータ２００がロータ３００の内周側（内径側）の側面と対向した状態で、ロータ３００の回転角に応じて、ステータ２００に設けられたステータ巻線を構成する出力巻線からの信号が変化するようになっている。
【００２２】
ステータ２００は、磁性材料からなる環（リング）状の平板２５０を用いて構成され、この平板２５０に複数のステータティースが設けられている。これらのステータティースは、平板２５０の平板面に対して交差するように設けられている。図１では、ステータ２００は、折り曲げ加工（広義には曲げ加工）等により平板面に対して同一面側に略垂直に起こされた８個のステータティース（突極部）２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆ、２１０ｇ、２１０ｈを有する。ステータティース２１０ａ〜２１０ｈは、プレス加工により予め平板２５０に形成された後、折り曲げプレス加工（広義には曲げ加工）により、平板２５０の面に対して略垂直となるように起こされている。これらのステータティースは、環状の平板２５０の内側（内径側）の縁部に形成される。また、これらのステータティースは、各ステータティースの面のうち少なくともロータ３００の側面と対向する面は平面ではなく、ロータ３００の回転軸の方向に沿って見たときに、環状の平板２５０の内径側に位置する点を中心とする円弧の一部となるように形成されている。
【００２３】
このような磁性材料からなるステータ２００の平板２５０の材質は、電磁鋼板、普通鋼であるＳＰＣＣ又は機械構造用炭素鋼であるＳ４５ＣやＳ１０Ｃであることが望ましい。ＳＰＣＣ（Ｓｔｅｅｌ Ｐｌａｔｅ Ｃｏｌｄ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ）は、ＪＩＳ Ｇ３１４１に規定される冷間圧延鋼板及び鋼帯である。Ｓ４５Ｃは、ＪＩＳ Ｇ４０５１で規定される機械構造用炭素鋼鋼材で、０．４５％程度の炭素を含有している。Ｓ１０Ｃは、ＪＩＳ Ｇ４０５１で規定される機械構造用炭素鋼鋼材で、０．１０％程度の炭素を含有している。
【００２４】
以上のような構成を有するステータ２００は、磁性材料として１枚の電磁鋼板により構成されるため、材料費として高価である上に折り曲げプレス加工による曲げに弱く、曲げによる加工精度や信頼性を維持できにくい積層電磁鋼板を採用する場合に比べて、低コストで、曲げによる加工精度や信頼性を維持できるようになる。しかも、曲げ加工による磁性材料の粒状破壊を防止し、曲げ加工前の磁気特性を確保することにより高精度な角度検出を可能とする。
【００２５】
また、ステータ２００に対して突出するように、外部からの励磁信号を入力したり検出信号を出力したりするためのコネクタピン４７１〜４７６が設けられるコネクタユニット６００が設けられる。そして、図２に示すように、そのコネクタユニット６００の一部を構成する延設部２６０が、ステータ２００の平板２５０に対して突出するように設けられる。その延設部２６０は、ステータ２００を構成する平板２５０が延ばされて形成されたものである。また、延設部２６０は、内側がくり抜かれた四角の枠状とされている。
【００２６】
また、ステータ２００には、環状の絶縁キャップ４００が装着される。ここで、図３は、絶縁キャップ４００の斜視図である。絶縁キャップ４００には、ステータ２００のステータティース２１０ａ〜２１０ｈの位置に合わせて設けられた複数のボビン４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄ、４１０ｅ、４１０ｆ、４１０ｇ、４１０ｈが一体に形成されている。各ボビン４１０ａ〜４１０ｈは、挿入孔（ステータティース挿入孔）を有し、当該ボビンに対応するステータティースがその挿入孔に挿入されるとともに、その外側にステータ巻線が巻回される。複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈを構成する各ボビンの挿入孔の向きは、ロータ３００の回転軸の向きである。
【００２７】
また、ボビン４１０ａ〜４１０ｈの上端部には、一個飛びに、上方（ステータティースの先端の方向）に突出された鉤状の係止部が形成される。具体的には、コネクタユニット６００の接続口の配置されるボビン４１０ａから右隣りの配置順（図３における反時計回りの配置順）にしたがって、各ボビン４１０ａ〜４１０ｈに第一〜第八までの番号を割り当てたときに、第一のボビン４１０ａ、第三のボビン４１０ｃ、第五のボビン４１０ｅ及び第七のボビン４１０ｇにそれぞれ係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇが形成される。これら係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇは、後述するリング部材を係止するためのものである。
【００２８】
ここで、図４は、ボビン４１０ａ〜４１０ｈ及び係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇの構造を説明する図であり、それらの代表として、第一のボビン４１０ａ及びこれに接続された係止部４２０ａを示している。具体的には、図４（ａ）は、ボビン及び係止部の側面図として、ボビン４１０ａ及び係止部４２０ａを、左隣りの第八のボビン４１０ｈ側から周方向に沿って見たときの図を示している。また、図４（ｂ）は、ボビン及び係止部の平面図として、図４（ａ）におけるボビン４１０ａ及び係止部４２０ａを上方から見た図を示している。つまり、図４において、紙面手前側が第八のボビン４１０ｈ側、第一のボビン４１０ａ（係止部４２０ａ）の左側が絶縁キャップ４００の内側（ロータ３００側）、第一のボビン４１０ａ（係止部４２０ａ）の右側が絶縁キャップ４００の外側となる。なお、他のボビン４１０ｂ〜４１０ｈの構造は、図４の第一のボビン４１０ａの構造と同じであり、他の係止部４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇの構造は、図４の係止部４２０ａの構造と同じである。
【００２９】
図４に示すように、第一のボビン４１０ａは、内部に挿入孔４１４が形成された筒状の本体４１１を有する。本体４１１の上端部には、ステータ巻線の位置ずれを防止する位置ずれ防止手段としてのつば部４１２が設けられる。そのつば部４１２によってボビン４１０ａ〜４１０ｈに凹部が形成されるようにし、この凹部においてステータ巻線の位置がずれないようになっている。これによって、磁束の均一化を図ることができるようになり、信頼性を向上させることができるようになる。また、本体４１１の下端部には、絶縁キャップ４００の環状部材の一部を構成する基部４１３が設けられる。本体４１１は、その基部４１３に対して直角に起立して設けられる。
【００３０】
本体４１１に形成された挿入孔４１４は、本体４１１、つば部４１２及び基部４１３を含むボビン４１０ａを上下に貫くように形成されている。その挿入孔４１４は、対応するステータティース２１０ａが挿入される孔である。そして、挿入孔４１４は、その向きが、ロータ３００の回転軸の向きと一致しているとともに、その断面が、ステータティース２１０ａの断面と略同じ矩形状とされる。つまり、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈにボビン４１０ａ〜４１０ｈを含む絶縁キャップ４００が装着されると、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈが挿入孔４１４に丁度はまるようになっている。これによって、ボビン４１０ａ〜４１０ｈがステータティース２１０ａ〜２１０ｈに対してぐらつくのを防止でき、その結果、検出精度を向上できる。
【００３１】
係止部４２０ａは、射出成型により、ボビン４１０ａと同じ材料で一体的に形成されたものであり、つば部４１２の上端部に形成される。具体的には、係止部４２０ａは、つば部４１２の上端部において、挿入孔４１４の開口に隣接された形で形成される。より具体的には、係止部４２０ａは、挿入孔４１４の開口の輪郭を成す矩形の４辺のうち、内側の長辺に沿って形成される。その係止部４２０ａは、先端が絶縁キャップ４００の内側に曲げられた鉤状とされる。また、係止部４２０ａは、その高さが、ステータティース２１０ａが挿入された際におけるそのステータティース２１０ａの先端よりも係止部４２０ａの先端が低いとされる。
【００３２】
絶縁キャップ４００の説明に戻り、絶縁キャップ４００は、複数の渡りピン（突起部）４８０ａ、４８０ｂ、４８０ｃ、４８０ｄ、４８０ｅ、４８０ｆ、４８０ｇを含み、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈ及び複数の渡りピン４８０ａ〜４８０ｇが一体に形成されている。複数の渡りピン４８０ａ〜４８０ｇを構成する各渡りピンは、２つのボビンの間において、環状の絶縁キャップ４００の所与の円周上に形成されている。なお、ボビン４１０ａ、４１０ｈの間には、渡りピンが形成されていない。各渡りピンは、２つのボビンの間に設けられた円柱状の形状を有し、一方のボビンの外側に巻回されるステータ巻線と電気的に接続される導線が、渡りピンにおいて張力を持たせた状態で掛けられて、他方のボビンの外側に巻回されるステータ巻線と電気的に接続される。これにより、２つのボビンの距離が長くなっても共振し難くなる上に、ステータ巻線の巻き数を半ターン単位で調整できるようになる。ここで、導線に張力を持たせ易くし、かつその状態をできるだけ長く維持させるために、渡りピンは、ロータ３００の回転軸の向きと同じ向きの部分を有することが望ましい。
【００３３】
さらに、絶縁キャップ４００には、コネクタユニット６００の一部を構成する樹脂部４５０が形成される。その樹脂部４５０は、絶縁キャップ４００を構成する樹脂で、絶縁キャップ４００と一体的に形成されたものである。また、樹脂部４５０は、上述の延設部２６０の設置位置と対応するように、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈが形成された環状の部分に対して径方向外側に突出するように形成される。また、樹脂部４５０は、延設部２６０の内側に形成されたくり抜き部分の形状と対応するように、四角の平板状とされる。すなわち、樹脂部４５０は、延設部２６０の内側に形成されたくり抜き部分にはまるように設けられる。また、樹脂部４５０には、６個のコネクタピン挿入孔４６１〜４６６が一列に設けられている。そして、コネクタピン挿入孔４６１〜４６６のそれぞれには、励磁信号の入力や検出信号の出力を行うために導電材からなる６個のコネクタピン４７１〜４７６がそれぞれ挿入される。
【００３４】
そして、その樹脂部４５０が、延設部２６０の内側に形成されたくり抜き部分に嵌め込まれる形で設けられることで、延設部２６０及び樹脂部４５０とからコネクタユニット６００が構成される（図１参照）。このように、樹脂部４５０を、その周囲で延設部２６０と接続することで、コネクタユニット６００を強固にすることができる。
【００３５】
このような絶縁キャップ４００をステータ２００の平板２５０に装着することにより、ステータ２００とステータ巻線とが電気的に絶縁される。これにより、ステータ巻線により構成されるコイルの絶縁破壊を防止できる。
【００３６】
このようなボビン及び係止部を含む絶縁キャップ４００は、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙ−ｂｕｔｙｌｅｎｅ−ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ：ポリブチレンテレフタレート）又は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（絶縁材）を用いた射出成型により形成される。
【００３７】
図１に示すように、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側にはリング部材５００が設けられる。そのリング部材５００は、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側から、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈのそれぞれの面（内側に向いた面）と当接するように筒状（リング状）に形成されたものである。ここで、図５は、リング部材５００の構造を説明する図であり、図５（ａ）はリング部材５００の平面図を示しており、図５（ｂ）は、図５（ａ）中のリング部材５００のＡ−Ａ断面図を示している。なお、図５（ａ）において、後述する被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇが、どのステータティース２１０ａ〜２１０ｈと対応させて設けられるかを示すために、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈを上方から見たときの外形線を破線で示している。また、図５（ａ）のＡ−Ａ線は、第三のステータティース２１０ｃと第八のステータティース２１０ｈとを通る線である。すなわち、図５（ｂ）では、リング部材５００の、第三のステータティース２１０ｃ及び第八のステータティース２１０ｈに対応する部分の断面を示している。
【００３８】
このリング部材５００は、リング部材５００を構成する筒の外周面５１０が、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と当接する面とされる。また、その外周面５１０には、上述したボビンの上端部に形成された係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ及び４２０ｇと対応する４つの被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ及び５３０ｇが形成されている。すなわち、係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｃ及び４２０ｇが形成される第一、第三、第五、第七のステータティース２１０ａ、２１０ｃ、２１０ａ、２１０ｇの面と対向する位置に、各被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇが形成される。
【００３９】
それら被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇは、上述の係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇに係止される部分であり、その係止部の鉤状に対応した凹状とされる。なお、被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇ以外の外周面５１０の部分は平面とされ、例えば、図５（ｂ）に示すように、第八のステータティース２１０ｈと対向する外周面５１０は平面とされている。
【００４０】
また、リング部材５００を構成する筒の上端部には、全周に渡って、その筒に対して直角に曲がった角部５２０が形成される。その角部５２０は、リング部材５００の上下方向の位置決めをするための部分であり、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端面と当接される。
【００４１】
ここで、図６は、リング部材５００が、ステータティース、ボビン及び係止部に対してどのように設けられるかを説明する図である。具体的には、図６は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面視におけるレゾルバ１００を構成する各部品を示している。図６に示すように、ステータ２００の平板２５０に対して第三のステータティース２１０ｃ及び第八のステータティース２１０ｈが起立している。第三のステータティース２１０ｃには第三のボビン４１０ｃが装着され、第八のステータティース２１０ｈには第八のボビン４１０ｈが装着される。それらステータティース２１０ｃ、２１０ｈは、その先端側の一部が、各ボビン４１０ｃ、４１０ｈから露出している。また、ステータティース２１０ｃ、２１０ｈの外側には、ロータ３００が設けられる。そのロータ３００は、その内周面が、ステータティース２１０ｃ、２１０ｈのボビン４１０ｃ、４１０ｈから露出した部分の面と対向される。また、第三のボビン４１０ｃの上端部には係止部４２０ｃが設けられる一方で、第八のボビン４１０ｈの上端部には係止部は設けられていない。
【００４２】
このような配置関係において、リング部材５００は、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に設けられる。この際、リング部材５００の外周面５１０とステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に向いた面とが当接するように、リング部材５００は設けられる。また、リング部材５００の角部５２０が、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端面と当接するように、リング部材５００は設けられる。さらに、リング部材５００に形成された被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇが、それぞれ係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇと対応する位置となるように、リング部材５００は設けられる。
【００４３】
これにより、第一のステータティース２１０ａ（第一のボビン４１０ａ）において、係止部４２０ａが、リング部材５００の被係止部５３０ａに係合される。また、第三のステータティース２１０ｃ（第三のボビン４１０ｃ）において、係止部４２０ｃが、リング部材５００の被係止部５３０ｃに係合される。また、第五のステータティース２１０ｅ（第五のボビン４１０ｅ）において、係止部４２０ｅが、リング部材５００の被係止部５３０ｅに係合される。また、第七のステータティース２１０ｇ（第七のボビン４１０ｇ）において、係止部４２０ｇが、リング部材５００の被係止部５３０ｇに係合される。なお、図６では、係止部４２０ｃと被係止部５３０ｃとの係合を示している。このように、リング部材５００は、係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇと被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇとの係合によって係止される。
【００４４】
また、図６に示すように、第八のステータティース２１０ｈには係止部が設けられていないので、その部分においては、第八のステータティース２１０ｈの面とリング部材５００の外周面５１０とが当接されているだけで、リング部材５００は固定されていない。
【００４５】
このリング部材５００は、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈとロータ３００との間でやり取りされる磁気に影響を及ぼさない非磁性体の材料で形成されるのが好ましく、例えば、射出成型により樹脂で形成されたり、ダイキャストによりアルミニウムで形成されたりする。
【００４６】
このリング部材５００を設けることで、リング部材５００の外周面５１０によって、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの平板２５０に対する傾きの位置決めをすることができる。つまり、リング部材５００の円筒度合いを正確にすることで、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの平板２５０に対する傾きを、正確に直角にすることができる。よって、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈとロータ３００との間のギャップパーミアンスが正確になるので、検出信号の精度を向上させることができる。また、リング部材５００によってステータティース２１０ａ〜２１０ｈの傾きが規制されるので、事後的にステータティース２１０ａ〜２１０ｈの傾きが変わってしまうのを防止できる。
【００４７】
ロータ３００は、ステータ２００と同じ材質の磁性材料である１枚の電磁鋼板から形成される。そのロータ３００は、環状とされ、ステータ２００に対して回転自在に設けられている。より具体的には、ロータ３００は、ロータ３００の回転軸回りの回転によりステータ２００の各ステータティース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２００に対して回転可能に設けられる。例えば、ロータ３００の軸倍角が「３」であり、所与の半径の円周線を基準に、該円周線の１周につき、平面視において内径側の内径輪郭線を３周期で変化する形状を有している。そして、平板２５０に対して起こされたステータティースの外側（外径側、外周側）の面と対向するロータ３００の内周側の側面が、ロータ３００の１回転につき３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。なお、ロータ３００の材質は、電磁鋼板の他に、普通鋼であるＳＰＣＣ又は機械構造用炭素鋼であるＳ４５ＣやＳ１０Ｃを採用することもできる。また、ロータ３００は、複数枚の電磁鋼板を積層させて構成されたとしてもよい。
【００４８】
次に、ロータ３００の回転によって出力巻線から出力される検出信号を取り出すためのステータ巻線について説明する。ステータ巻線は、励磁巻線と出力巻線とから構成され、励磁巻線により励磁した状態で、ステータ２００に対するロータ３００の回転により、出力巻線の信号が変化する。
【００４９】
ここで、図７は、ステータ２００のステータティース２１０ａ〜２１０ｈに巻回されるステータ巻線の説明図である。具体的には、図７（ａ）は、ステータ巻線を構成する励磁巻線４の説明図を示しており、図７（ｂ）は、ステータ巻線を構成する出力巻線５の説明図を示している。図７（ａ）、（ｂ）は、図１のロータ３００の回転軸方向にレゾルバ１００を見た平面図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図７（ａ）では、励磁巻線４の巻き方向を模式的に示し、図７（ｂ）では、出力巻線５の巻き方向を模式的に示す。実際には、各ボビンのステータ巻線を電気的に接続する導線は、その間に形成された渡りピンを経由させる。
【００５０】
励磁巻線４は、図７（ａ）に示すように、隣り合うステータティースの巻回方向が互いに反対方向になるように巻回される。そして、励磁巻線４の両端線はそれぞれ、樹脂部４５０に設けられたコネクタピン４７１〜４７６のいずれかに接続される。ここで、励磁巻線４の端線と接続されたコネクタピン４７１〜４７６をコネクタピンＲ１、Ｒ２と称すと、コネクタピンＲ１、Ｒ２間に、励磁信号が与えられて、励磁巻線４に励磁信号が入力される。なお、各ステータティースに巻回される励磁巻線４は、例えばコイル巻線とすることができる。
【００５１】
また、図７（ｂ）に示すように、２相の検出信号を得るために、出力巻線５は２組の巻線部材からなる。２相の検出信号のうちの第１相（例えばｓｉｎ相）の検出信号を得るための出力巻線５１は、例えばステータティース２１０ａから反時計回りにステータティース２１０ｇまで、１つおきに各ステータティースに巻回される。そして、第１相の出力巻線５１の両端線はそれぞれ、樹脂部４５０に設けられたコネクタピン４７１〜４７６のいずれかに接続される。ここで、第１相の出力巻線５１の端線と接続されたコネクタピン４７１〜４７６をコネクタピンＳ１、Ｓ３と称すると、第１相の検出信号は、コネクタピンＳ１、Ｓ３間の信号として出力される。
【００５２】
一方、２相の検出信号のうちの第２相（例えばｃｏｓ相）の検出信号を得るための出力巻線５２は、例えばステータティース２１０ｂから反時計回りにステータティース２１０ｈまで、１つおきに各ステータティースに巻回される。そして、第２相の出力巻線５２の両端線はそれぞれ、樹脂部４５０に設けられたコネクタピン４７１〜４７６のいずれかに接続される。ここで、第２相の出力巻線５２の端線と接続されたコネクタピン４７１〜４７６をコネクタピンＳ２、Ｓ４と称すると、第２相の検出信号は、コネクタピンＳ２、Ｓ４間の信号として出力される。なお、各ステータティースに巻回される出力巻線５は、例えばコイル巻線とすることができる。
【００５３】
このように、ステータティース２１０ａ、２１０ｃ、２１０ｅ、２１０ｇが挿入孔に挿入されるボビン４１０ａ、４１０ｃ、４１０ｅ、４１０ｇのそれぞれの外側には、励磁巻線４及び第１相（ｓｉｎ相）の出力巻線５１が巻回される。ステータティース２１０ｂ、２１０ｄ、２１０ｆ、２１０ｈが挿入孔に挿入されるボビン４１０ｂ、４１０ｄ、４１０ｆ、４１０ｈのそれぞれの外側には、励磁巻線４及び第２相（ｃｏｓ相）の出力巻線５２が巻回される。
【００５４】
なお、励磁巻線４の巻き方向は、図７（ａ）に示す方向に限定されるものではない。また、出力巻線５の巻き方向は、図７（ｂ）に示す方向に限定されるものではない。
【００５５】
以上のような構成を有するレゾルバ１００では、ステータ２００に対するロータ３００の回転によって、次のような磁気回路が形成される。ここで図８は、図１のロータ３００の回転軸方向にレゾルバ１００を見た平面図であり、図１又は図２と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図８では、説明の便宜上、絶縁キャップ４００の図示を省略するとともに、ステータ２００に対してロータ３００が回転状態のときのある時刻における磁束の向きを模式的に示している。また、図８において、巻線磁芯としての各ステータティースを通る磁束の向きを模式的に示している。
【００５６】
絶縁キャップ４００を介してステータ２００のステータティース２１０ａ〜２１０ｈにステータ巻線４、５が巻回されており、ロータ３００が回転すると、ロータ３００を介して隣り合うステータティース間で磁気回路が形成される。図８に示すように、隣り合うステータティースを通る磁束の向きが反対方向となるようにステータ巻線４、５が巻回されているため、ロータ３００の回転によって、各ステータティースに巻回されるステータ巻線４、５に発生する電流もまた変化し、例えば出力巻線５に発生する電流波形を正弦波状にすることができる。
【００５７】
次に、本実施形態におけるレゾルバ１００の製造方法について説明する。図９は、レゾルバ１００の製造方法の一例のフロー図である。レゾルバ１００を製造するために、先ず、ステータ形状加工工程においてステータ２００の形状を加工した（ステップＳ１０）後に、折り曲げプレス加工工程（曲げ工程）において、平板状のステータ２００のステータティースを折り曲げて、複数のステータティースが平板面に対して起こされる（ステップＳ１２）。その結果、図２に示すように、平板２５０に対してステータティース２１０ａ〜２１０ｈが起こされる。
【００５８】
すなわち、ステップＳ１０のステータ形状加工工程では、ステップＳ１２の折り曲げプレス加工を行うために、１枚の電磁鋼板、普通鋼であるＳＰＣＣ、機械構造用炭素鋼であるＳ４５Ｃ又はＳ１０Ｃを材質とする磁性材料からなる平板をプレス加工する。そして、内径側の縁部に折り曲げ加工前のステータティースを有した環状の平板２５０を形成する。またその際、その平板２５０と同じ磁性材料で、その平板２５０に対して突出した延設部２６０（図２参照）も形成する。具体的には、例えば、平板をプレス加工して、四角状の平板に形成するとともに、その四角状の平板の内側をくり抜いて、延設部２６０を形成する。なお、延設部２６０の形成は、ステータティースの形成と同時又は別時のどちらでもよい。
【００５９】
そして、ステップＳ１２では、折り曲げプレス加工により、ステップＳ１０において形成された複数のステータティースを、断面視において、その根本部分がＲ形状となるように加工される。この結果、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈは、ステータ２００の平板面に対して略垂直となるように起こされる。
【００６０】
続いて、絶縁キャップ取り付け工程として、射出成型により、図３に示す絶縁キャップ４００を、ステップＳ１０、Ｓ１２で形成したステータ２００と一体成形する（ステップＳ１４）。すなわち、ステータ２００に対して装着された状態で、絶縁キャップ４００を形成する。この際、上述したボビン４１０ａ〜４１０ｈ及び係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇも形成されることになる。また、絶縁キャップ４００と一体的に形成される樹脂部４５０が、延設部２６０に取り付けられた状態で形成される。
【００６１】
なお、図３に示す絶縁キャップ４００を予め射出成型により形成しておき、その絶縁キャップ４００を、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの上方からステータ２００に装着するようにしてもよい。
【００６２】
次に、巻線部材取り付け工程として、ステップＳ１２で起こされたステータティース２１０ａ〜２１０ｈの各ステータティースを巻線磁芯として、各ボビン４１０ａ〜４１０ｈの外側にステータ巻線が巻回される（ステップＳ１６）。こうして起こされたステータティースのそれぞれの周囲に、励磁用の励磁巻線４及び検出用の出力巻線５が巻回される。
【００６３】
次に、リング部材取り付け工程として、先ず、図５に示すリング部材５００を、射出成型により樹脂で形成、又はダイキャストによりアルミで形成する（ステップＳ１８）。その後、そのリング部材５００を、上記したように、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に設けて、各係止部４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇ及び各被係止部５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇとで係止させる。
【００６４】
次に、ロータ加工工程として、１枚の電磁鋼板がプレス加工されて、図１に示すロータ３００が形成される（ステップＳ２０）。
【００６５】
次に、ロータ取り付け工程として、ロータ３００が、ステータ２００に対して回転自在となるように、ステータ２００の外径側に設けられる（ステップＳ２２）。より具体的には、ロータ取り付け工程において、ロータ３００は、ロータ３００の回転軸回りの回転によりロータ３００の内周側の側面とステータ２００の各ステータティース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２００に対して回転可能に設けられる。なお、図９では、ロータ加工工程が、巻線部材取り付け工程の後に行われるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、少なくともロータ取り付け工程に先立って行われていればよい。以上のように、本実施形態におけるレゾルバ１００が製造される。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１００によれば、ステータ２００が平板２５０で構成されているので、ステータの構造を簡素化できる。また、そのステータ２００に形成されるステータティース２１０ａ〜２１０ｈが、ステータ２００の平板２５０に対して起立しているので、絶縁キャップ４００の装着が容易になるとともに、ステータ巻線を簡易に巻回することができる。
【００６７】
また、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側には、リング部材５００が設けられるので、そのリング部材５００の外周面５１０によって、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの平板２５０に対する傾きの位置決めをすることができる。よって、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈとロータ３００との間のギャップパーミアンスが正確になるので、検出信号の精度を向上させることができる。また、リング部材５００によってステータティース２１０ａ〜２１０ｈの傾きが規制されるので、事後的にステータティース２１０ａ〜２１０ｈの傾きが変わってしまうのを防止できる。また、リング部材５００は、係止部と被係止部とによって４箇所で係止されているので、リング部材５００が外れてしまうのを防止できる。
【００６８】
（第二実施形態）
次に、本発明に係る回転角検出装置としてのレゾルバの第二実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心にして説明する。図１０は、第二実施形態のレゾルバ１０１の構成例の分解斜視図である。なお、図１０では、ステータ巻線等の配線の図示を省略するとともに、ステータとロータとを分解して示している。図１１は、図１０の絶縁キャップ４０１の斜視図である。また、図１２は、図１０のリング部材５０１の構成を説明する図であり、図１２（ａ）はリング部材５０１の平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）中のリング部材５０１のＢ−Ｂ断面図を示している。なお、図１２（ａ）において、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈを上方から見たときの外形線を破線で示している。また、図１２（ａ）のＢ−Ｂ線は、第三のステータティース２１０ｃと第八のステータティース２１０ｈとを通る線である。なお、図１０〜図１２において、第一実施形態と同一部分には同一符号を付している。
【００６９】
図１０に示すように、本実施形態のレゾルバ１０１は、第一実施形態と同様に、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に、リング部材５０１が設けられる。ただし、リング部材５０１の構造及び固定の方法が第一実施形態と異なっている。それにともなって、絶縁キャップ４０１の構造も第一実施形態と異なっている。
【００７０】
絶縁キャップ４０１は、図１１に示すように、第一実施形態と同様に、第一のボビン４１０ａの上端部に係止部４２１ａが、第三のボビン４１０ｃの上端部に係止部４２１ｃが、第五のボビン４１０ｅの上端部に係止部４２１ｅが、第七のボビン４１０ｇの上端部に係止部４２１ｇが設けられる。それら係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇは、つば部４１２の上端部において、第一実施形態の係止部と同じ位置に形成されるとともに、先端が内側に曲げられた鉤状とされる（図４参照）。ただし、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇは、その高さが、第一実施形態の係止部の高さと異なっている。具体的には、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端よりも、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇの先端のほうが高いとされる。換言すると、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇは、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端から飛び出るまで延設されている。なお、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇは、互いに構造が同じとされる。
【００７１】
リング部材５０１は、第一実施形態と同様に、非磁性体の材料で形成される。また、リング部材５０１は、第一実施形態と同様に、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側から、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈのそれぞれの面（内側に向いた面）と当接するように筒状（リング状）に形成されたものである。具体的には、図１２に示すように、リング部材５０１は、筒状の本体筒部５１１を有する。その本体筒部５１１を構成する筒の外周面５２１が、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と当接する面とされる。
【００７２】
また、リング部材５０１は、本体筒部５１１の上端部に設けられた、本体筒部５１１の径よりも小さい径の筒状の上筒部５３１を有する。その上筒部５３１は、本体筒部５１１の上端部において、上筒部５３１の軸が、本体筒部５１１の同軸となるように設けられる。これによって、リング部材５０１は、本体筒部５１１と上筒部５３１との接続部において、段差５４１が形成される。その段差５４１が、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇに係止される被係止部として機能する。なお、本体筒部５１１は、その上端部が、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端よりも高くなるように形成され、それにともなって、上筒部５３１は、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端よりも高い位置に設けられる。より具体的には、上筒部５３１は、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇと同じ高さに設けられる。
【００７３】
なお、リング部材５０１が上記の構造とされることで、段差５４１は、リング部材５０１の全周に渡って形成されることになる。つまり、例えば、図１２（ｂ）に示すように、リング部材５０１は、係止部が設けられない第八のステータティース２１０ｈに対応する部分にも、段差５４１が形成されることになる。
【００７４】
ここで、図１３は、リング部材５０１が、ステータティース、ボビン及び係止部に対してどのように設けられるかを説明する図である。具体的には、図１３は、図１２（ａ）のＢ−Ｂ断面視におけるレゾルバ１０１を構成する各部品を示している。なお、図１３において、第一実施形態と変更がないものについては、説明を省略する。
【００７５】
図１３に示すように、第三のボビン４１０ｃの上端部には係止部４２１ｃが、ステータティース２１０ｃの先端の方向に突出するように設けられる。その係止部４２１ｃは、その先端の鉤状の部分が、ステータティース２１０ｃの先端から飛び出ている。一方、第八のボビン４１０ｈの上端部には係止部は設けられていない。
【００７６】
このような配置関係において、リング部材５０１は、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に設けられる。この際、本体筒部５１１の外周面５２１が、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と当接される。また、各係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇが、本体筒部５１１と上筒部５３１との接続部に形成された段差５４１に係合される。なお、図１３では、係止部４２１ｃと段差５４１との係合を示している。このように、リング部材５０１は、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇと段差５４１との係合によって、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端から飛び出た部分において係止される。さらに、本体筒部５１１の下端部が、各ボビン４１０ａ〜４１０ｈの上端面に当接される。よって、リング部材５０１は、上下方向の変位が規制されている。
【００７７】
なお、図１３に示すように、第八のステータティース２１０ｈには係止部が設けられていないので、その部分においては、第八のステータティース２１０ｈの面と本体筒部５１１の外周面５２１とが当接されているだけで、リング部材５０１は固定されていない。
【００７８】
また、本実施形態のレゾルバ１０１は、第一実施形態と同様の手順（図９のフローチャート）で製造される。この際、ステップＳ１４の絶縁キャップ取り付け工程では、係止部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇが形成された絶縁キャップ４０１が形成されて、ステータ２００に装着される。また、ステップＳ１８のリング部材取り付け工程では、図１２のリング部材５０１が形成されて、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に設けられる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態では、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側にリング部材５０１が設けられるので、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、そのリング部材５０１は、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの先端から飛び出た部分で係止されるので、リング部材５０１をステータティース２１０ａ〜２１０ｈの内側に設ける際におけるステータティース２１０ａ〜２１０ｈの変形を抑えることができる。
【００８０】
（変形例１）
上記第一、第二実施形態では、ボビンの上端部に係止部を設け、リング部材に被係止部を設けて、それら係止部と被係止部との係合によって、リング部材を固定していた。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、以下のようにリング部材を固定してもよい。
【００８１】
ここで、図１４は、変形例１に係るレゾルバにおいて、図６、図１３と対応する断面図を示している。なお、第一、第二実施形態と同一部分には同一符号を付している。なお、図１４において、第一、第二実施形態と変更がないものについては、説明を省略する。
【００８２】
この変形例１に係るリング部材５０２は、第一実施形態のそれと同様に、筒状に形成されるとともに、その筒の外周面が、各ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と当接される。ここで、図１５、図１６は、リング部材５０２の固定方法を説明する図であり、それぞれ、図１４の破線部７００の詳細図を示している。図１５に示すように、リング部材５０２とステータティース（図１５ではステータティース２１０ｃ）とをカシメ７１０で固定されたとしてもよい。また、図１６に示すように、リング部材５０２とステータティース（図１５ではステータティース２１０ｃ）とを接着剤７２０で固定されたとしてもよい。これによっても、リング部材５０２が外れてしまうのを防止できる。また、この場合、ボビン４１０ａ〜４１０ｈの上端部には係止部を設ける必要がなく、リング部材５０２には被係止部を設ける必要がない。
【００８３】
また、図１７は、リング部材のさらに別の固定方法を説明する図である。具体的には、図１７（ａ）は、図１４の破線部７００におけるリング部材５０２の詳細図、図１７（ｂ）は、図１４の破線部７００におけるステータティース２１０ｃの詳細斜視図、図１７（ｃ）は、図１４の破線部７００におけるリング部材５０２及びステータティース２１０ｃの接続状態を示した図である。図１７（ａ）に示すように、リング部材５０２は、その外周面から外側に突起された凸部としての突起部５１２が形成される。また、図１７（ｂ）に示すように、ステータティース２１０ｃには、リング部材５０２の突起部５１２に対応した凹部としての貫通孔２１２ｃが形成される。そして、図１７（ｃ）に示すように、突起部５１２が貫通孔２１２ｃに挿入されて、それらが勘合することで、リング部材５０２が固定されたとしてもよい。
【００８４】
さらに、図１８に示すように、図１７（ａ）の突起部５１２に代えて、リング部材５０２の内周面を凹ませることで、その外周面に凸部５１３を形成するようにしてもよい。この場合、その凸部５１３とステータティース２１０ｃの貫通孔２１２ｃ（図１７（ｂ）参照）とが勘合されることになる。なお、図１７、図１８の場合、全てのステータティース２１０ａ〜２１０ｈに、貫通孔２１２ｃと同じ位置及び形状の貫通孔を形成するのが望ましい。ステータ２００の磁気特性を均一にするためである。なお、ステータティースの側に凸部を設け、リング部材の側に凹部を設けてもよい。
【００８５】
（変形例２）
上記実施形態では、アウターロータ型のレゾルバの例について説明したが、インナーロータ型のレゾルバにも本発明を適用できる。ここで、図１９は、変形例２に係るレゾルバの断面図を示している。図１９において、ステータ２０１に起立してステータティース２１５が形成される。ステータティース２１５には、ボビン４１５が装着される。また、ステータティース２１５は、先端側の一部が、ボビン４１５から露出される。そして、ロータ３０１は、ステータティース２１５の内側に設けられる。このような構成のレゾルバにおいて、リング部材５０３は、ステータティース２１５の外側から、ステータティース２１５の外側の面２１６と当接するように設けられる。すなわち、リング部材５０３の内周面とステータティース２１５の面２１６とが当接される。これによれば、ステータティース２１５の外側にリング部材５０３が設けられるので、ステータティース２１５とロータ３０１とのギャップパーミアンスを正確にすることができる。よって、検出精度を向上できる。
【００８６】
（第三実施形態）
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）とボビンが設けられた絶縁キャップとを備えており、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、ステータティースの内側又は外側にリング部材を設けることで、ステータティースの平板に対する傾きを正確にすることができる。
【００８７】
ここで、図２０は、シンクロの用途例を示した図である。シンクロは、図２０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２０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、ステータティースの平板に対する傾きを正確にすることができるので、好適である。
【００８８】
なお、本発明に係るレゾルバ、シンクロは、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、例え次のような変形も可能である。
【００８９】
上記実施形態では、係止部を１個飛びに４箇所に設けていたが、何箇所設けても良い。例えば、全てのボビンの上端部に係止部を設けても良い。これによって、より一層、リング部材を強固に固定できる。また、対角線上の２箇所に係止部を設けても良い。これによって、リング部材を固定しつつ、構造を簡素化できる。
【００９０】
上記の各実施形態では、レゾルバが、１相励磁２相出力型であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記の各実施形態におけるレゾルバが、励磁信号が１相以外の相を有する信号であったり、検出信号が２相以外の相を有する信号であったりしてもよい。
【００９１】
上記の各実施形態では、磁性材料からなるステータの材質が１枚の電磁鋼板、普通鋼又は機械構造用炭素鋼材であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９２】
上記の各実施形態では、軸倍角「３」のロータを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば軸倍角「５」のロータであってもよい。
【符号の説明】
【００９３】
４ 励磁巻線（ステータ巻線）
５ 出力巻線（ステータ巻線）
１００、１０１ レゾルバ（回転角検出装置）
２００、２０１ ステータ
２１０ａ〜２１０ｈ、２１５ ステータティース
２１２ｃ 貫通孔（凹部）
２１６ ステータティース２１５の面
２５０ 平板
３００、３０１ ロータ
４００、４０１ 絶縁キャップ
４１０ａ〜４１０ｈ、４１５ ボビン
４１１ 本体
４１２ つば部
４１３ 基部
４１４ 挿入孔
４２０ａ、４２０ｃ、４２０ｅ、４２０ｇ、４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｅ、４２１ｇ 係止部
５００、５０１、５０２、５０３ リング部材
５１０ リング部材の外周面
５１１ 本体筒部
５１２ 突起部（凸部）
５１３ 凸部
５２１ 本体筒部の外周面
５２０ 角部
５３０ａ、５３０ｃ、５３０ｅ、５３０ｇ 被係止部
５３１ 上筒部
５４１ 段差（被係止部）
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）
７１０ カシメ
７２０ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料の輪状平板から構成され、その平板の周縁部において平板面に対して起立した複数のステータティースが形成されたステータと、
磁性材料から構成され、回転軸回りの回転により前記ステータティースとのギャップパーミアンスが変化するように前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、
前記ロータの回転角に応じた検出信号を出力させるための、前記ステータティースに巻回されるステータ巻線と、
前記複数のステータティースの内側又は外側から、前記複数のステータティースのそれぞれの面と当接するように設けられるリング状のリング部材と、を備えることを特徴とする回転角検出又は回転同期装置。
【請求項２】
前記ステータティースの先端側の一部が露出するように前記複数のステータティースのそれぞれに装着され、外側から前記ステータ巻線が巻回される複数のボビンが形成された樹脂製の絶縁キャップと、
前記ボビンの上端部から前記ステータティースの先端の方向に突出された、前記リング部材を係止する係止部と、を備え、
前記リング部材は、前記係止部に係止される被係止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。
【請求項３】
前記係止部は、前記ステータティースの先端から飛び出るまで延設されており、
前記係止部及び前記リング部材の前記被係止部が、前記ステータティースの先端から飛び出た部分で係止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。
【請求項４】
前記リング部材と前記ステータティースとが当接する部分において、前記リング部材と前記ステータティースとがカシメで固定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。
【請求項５】
前記リング部材と前記ステータティースとが当接する部分において、前記リング部材と前記ステータティースとが接着剤で固定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。
【請求項６】
前記リング部材と前記ステータティースとが当接する部分において、前記リング部材と前記ステータティースの一方に凸部が形成され、他方にその凸部と嵌合する凹部が形成され、それら凸部と凹部との嵌合で、前記リング部材と前記ステータティースとが固定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。
【請求項１】
磁性材料の輪状平板から構成され、その平板の周縁部において平板面に対して起立した複数のステータティースが形成されたステータと、
磁性材料から構成され、回転軸回りの回転により前記ステータティースとのギャップパーミアンスが変化するように前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、
前記ロータの回転角に応じた検出信号を出力させるための、前記ステータティースに巻回されるステータ巻線と、
前記複数のステータティースの内側又は外側から、前記複数のステータティースのそれぞれの面と当接するように設けられるリング状のリング部材と、を備えることを特徴とする回転角検出又は回転同期装置。
【請求項２】
前記ステータティースの先端側の一部が露出するように前記複数のステータティースのそれぞれに装着され、外側から前記ステータ巻線が巻回される複数のボビンが形成された樹脂製の絶縁キャップと、
前記ボビンの上端部から前記ステータティースの先端の方向に突出された、前記リング部材を係止する係止部と、を備え、
前記リング部材は、前記係止部に係止される被係止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。
【請求項３】
前記係止部は、前記ステータティースの先端から飛び出るまで延設されており、
前記係止部及び前記リング部材の前記被係止部が、前記ステータティースの先端から飛び出た部分で係止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。
【請求項４】
前記リング部材と前記ステータティースとが当接する部分において、前記リング部材と前記ステータティースとがカシメで固定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。
【請求項５】
前記リング部材と前記ステータティースとが当接する部分において、前記リング部材と前記ステータティースとが接着剤で固定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。
【請求項６】
前記リング部材と前記ステータティースとが当接する部分において、前記リング部材と前記ステータティースの一方に凸部が形成され、他方にその凸部と嵌合する凹部が形成され、それら凸部と凹部との嵌合で、前記リング部材と前記ステータティースとが固定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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１１−２３４５９５（Ｐ２０１１−２３４５９５Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０５６０３（Ｐ２０１０−１０５６０３）
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【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１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【出願人】（０００２０３６３４）多摩川精機株式会社 (669)
【Ｆターム（参考）】
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