回転角検出又は回転同期装置
【課題】簡素な構造で、回転角の検出精度を向上させることが可能なレゾルバ、シンクロ等の回転角検出又は回転同期装置を提供すること。
【解決手段】レゾルバは、磁性材料の平板に形成されその平板面に対して起こされたステータティースを有するステータと、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ステータに対して回転可能に設けられたロータ３００とを備える。レゾルバは、ステータティースに巻回されるステータ巻線を備える。ロータ３００は、磁性材料の平板として構成されたロータ平板部３１０と、ロータ平板部３１０の外周縁部に設けられ、ステータティースの面と対向する対向面が形成された対向部３２０とを有する。対向部３２０が、複数の磁性材料の板３１１ａ、３１１ｂが積層されて形成される。これにより、ロータ３００の構造を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。
【解決手段】レゾルバは、磁性材料の平板に形成されその平板面に対して起こされたステータティースを有するステータと、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ステータに対して回転可能に設けられたロータ３００とを備える。レゾルバは、ステータティースに巻回されるステータ巻線を備える。ロータ３００は、磁性材料の平板として構成されたロータ平板部３１０と、ロータ平板部３１０の外周縁部に設けられ、ステータティースの面と対向する対向面が形成された対向部３２０とを有する。対向部３２０が、複数の磁性材料の板３１１ａ、３１１ｂが積層されて形成される。これにより、ロータ３００の構造を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。
【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等の回転角検出装置やシンクロ等の回転同期装置に関し、特に、ステータ及びロータの構造に関する。
【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）。また、シンクロと称される回転同期装置は、レゾルバと構造は同じで信号の入出力あるいは用い方が異なるもので、構造的にはレゾルバと同視し得る。ここで、図１７は、従来のレゾルバの構造を示した図である。図１７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体９４０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】
このような構成のレゾルバ９００では、端子ピン９７０から励磁巻線９５１に対して励磁信号を入力してステータティース９２０を励磁し、ロータ９８０の回転にともなっ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する。そして、出力巻線９５２と接続された端子ピン９７０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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
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。
【０００７】
また、ロータ９８０は、例えば磁性材料である電磁鋼板を積層させて十分な厚さにして、出力巻線９５２からの検出信号のレベルを上げるようにしていた。そのため、ロータの構造やレゾルバ、シンクロの製造工程が複雑化するという問題があった。この問題は、シンクロ等の回転同期装置でも同様に存在する。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、簡素な構造で、回転角の検出精度を向上させることが可能なレゾルバ等の回転角検出装置又はシンクロ等の回転同期装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、磁性材料の平板に形成されその平板面に対して起立したステータティースを有するステータと、
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、
前記ステータティースに巻回される巻線であって、励磁信号が入力されて前記ステータティースを励磁する励磁巻線と、前記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と、を有するステータ巻線と、を備え、
前記ロータは、
前記回転軸回りに回転され、平板として構成されたロータ平板部と、
そのロータ平板部の周縁部に設けられ、前記ステータティースの面と対向する対向面が形成された対向部と、を有し、その対向部が、複数の磁性材料の板が積層されて形成されたことを特徴とする。
【００１０】
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。また、ロータは、平板として構成されたロータ平板部が回転軸回りに回転するものとして構成されているので、従来のように厚いロータに比べて、構造を簡素化することができる。また、そのロータは、ロータ平板部の周縁部に設けられ、ステータティースの面と対向する対向面が形成された対向部を有するので、ステータティースとの間で効率的に磁束のやり取りをすることができる。よって、ロータの構造を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。さらに、その対向部が、複数の磁性材料の板が積層されて形成されているので、より一層、検出信号のレベルを向上することができる。
【００１１】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記ロータ平板部及び前記対向部は、複数の磁性材料の平板が積層された同一の積層板で形成され、
前記対向部は、前記積層板の周縁部が曲げられた曲げ部分とすることができる。
【００１２】
これにより、ロータ平板部の周縁部において、複数の磁性材料の板が積層された対向部を形成することができる。
【００１３】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記対向部は、前記ロータ平板部の平板の周縁部が曲げられた曲げ部分と、その曲げ部分の内側又は外側に嵌められた磁性材料の環状の板とから構成されたとしてもよい。
【００１４】
これにより、ロータ平板部の周縁部において、複数の磁性材料の板が積層された対向部を形成することができる。
【００１５】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記対向部は、前記ロータ平板部の平板とは別の環状の板が複数積層され、その積層された環状の板が前記ロータ平板部の周縁部にて取り付けられて形成されたとしてもよい。
【００１６】
これにより、ロータ平板部の周縁部において、複数の磁性材料の板が積層された対向部を形成することができる。
【００１７】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記対向部の間に形成された開口を閉塞するように前記対向部の先端間に取り付けられた補強板を備える。
【００１８】
これによれば、平板のロータ平板部で形成されたロータの強度を向上させることができ、ロータの強度不足によってロータががたついて検出精度が低下してしまうのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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の分解斜視図である。
【図３】第一実施形態におけるロータ３００の構造の説明図である。
【図４】対向部３２０の断面形状の拡大図である。
【図５】ステータ巻線の説明図である。
【図６】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７】レゾルバ１００の製造方法の一例のフロー図である。
【図８】折り曲げプレス加工前のステータ２００を構成する平板２５０の斜視図である。
【図９】曲げ加工前のロータ３００を構成する積層板３１１の斜視図である。
【図１０】対向部３２０とその対向部３２０と対向したステータティースとを図示した図である。
【図１１】変形例１におけるロータ３０１の構造の説明図である。
【図１２】図１１のロータ３０１に補強板８００を取り付けた後のロータ３０１を示した図である。
【図１３】第二実施形態におけるロータ６００の構造の説明図である。
【図１４】リング部材６１３を示した図である。
【図１５】変形例３におけるロータを説明するための図である。
【図１６】第三実施形態におけるロータ７００の構造の説明図である。
【図１７】従来のレゾルバの構造を示した図である。
【図１８】シンクロの用途例を示した図である。
【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。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。図２は、図１のステータ２００の分解斜視図である。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、いわゆるインナ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の内側にロータ３００が設けられ、ステータ２００がロータ３００の外周側（外径側）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。第一実施形態では、このロータ３００が、２枚の磁性材料からなる平板が積層された積層板を用いて構成され、その積層板の周縁部が曲げられて、ステータティースの面と対向する対向部が形成される。
【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、各ステータティースの面のうち少なくともロータ３００の対向部の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及びロータ３００の平板の材質は、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、積層電磁鋼板、つまり磁性材料として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には、平板２５０に装着可能に構成された環状の絶縁キャップ４００が装着される。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。
【００２６】
絶縁キャップ４００では、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈが有する挿入孔の向きが、ロータ３００の回転軸の向きと一致している。そのため、ステータ２００に絶縁キャップ４００を装着する際に、平板２５０の上方から装着することができる上に、ステータ２００の内側の狭い空間で各ボビンにステータ巻線を巻回させる必要がなくなる。したがって、絶縁キャップ４００の取り付け工程が簡素化される上に、別工程において、予め絶縁キャップ４００を形成しておくことが可能となる。これにより、レゾルバ１００の生産効率の向上やコストダウンを図ることが可能となる。
【００２７】
また絶縁キャップ４００に設けられる複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈを構成する各ボビンには、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、つば部が設けられており、つば部によってボビン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。つば部は、ボビン４１０ａ〜４１０ｈのそれぞれに設けられてもよいし、ボビン４１０ａ〜４１０ｈの一部にのみ設けられていてもよい。このような位置ずれ防止手段を設けることにより、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。
【００２８】
さらに、絶縁キャップ４００は、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端子ピンが設けられるコネクタ部４５０を含み、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈとコネクタ部４５０とが一体に形成される。このコネクタ部４５０には、端子ピン挿入孔４６１〜４６６が設けられており、端子ピン挿入孔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端子ピン４７１〜４７６がそれぞれ挿入される。
【００２９】
また、ステータ巻線と電気的に接続される端子ピンが設けられるコネクタ部を、複数のボビンと共に一体に形成するようにしたので、ステータ巻線を確実に固定させて、信頼性を向上させることができるようになる。
【００３０】
さらに、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、コネクタ部４５０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。
【００３１】
また、絶縁キャップ４００は、ステータ２００（ステータ２００の平板２５０）の縁部に係止する１又は複数の係止部（図示外）を含み、これらの係止部によりステータ２００に装着可能に構成されている。
【００３２】
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。このような絶縁キャップ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）を用いた射出成形により形成される。
【００３３】
ロータ３００は、ステータ２００と同じ材質の磁性材料からなり、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、平面視において外径側の外径輪郭線を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内側（内径側、内周側）の面と対向するロータ３００の外周側に形成された対向部３２０の面（図３参照）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。
【００３４】
ここで、図３は、第一実施形態におけるロータ３００の構造の説明図である。図３（ａ）はロータ３００の斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿ったロータ３００の断面構造を模式的に表した図である。
【００３５】
このロータ３００は、図３（ｂ）に示すように、２枚の環状の電磁鋼板３１１ａ、３１１ｂが積層された積層板３１１（広義には磁性材料からなる平板）から構成されている。これら電磁鋼板３１１ａ、３１１ｂは、互いに同じ板厚ｔｒとされる。そして、ロータ３００は、その積層板３１１で平板として構成されたロータ平板部３１０を有する。また、ロータ３００は、そのロータ平板部３１０の外周縁部からロータ平板部３１０に対して直角（回転軸と平行な方向）に曲がって形成された対向部３２０を有する。その対向部３２０は、ロータ平板部３１０を構成する同一の積層板３１１で形成され、具体的には、その積層板３１１の外周縁部が曲げられた曲げ部分である。そして、対向部３２０は、回転軸と平行な方向に曲げられて形成されたものであるため、対向部３２０の面（対向面）が、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と対向されることになる。
【００３６】
このように、ロータ平板部３１０の外周縁部に対向部３２０を形成することで、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と対向する面積を増加させ、電磁鋼板を２枚より多く積層させたときと同等の厚さを確保できる。よって、検出信号のレベルの低下を抑制しつつ、ロータ３００の構造を簡素化することができる。さらに、対向部３２０は、２枚の電磁鋼板３１１ａ、３１１ｂが積層されて形成されているので、より一層、検出信号のレベルの低下を抑えることができる。対向部３２０とステータティース２１０ａ〜２１０ｈとのギャップパーミアンスを固定としたときに、対向部３２０が厚くされるほど、それらの間の相互インダクタンスが大きくなる。そして、相互インダクタンスが大きくなるほど、検出信号のレベルが大きくなるからである。
【００３７】
また、ロータ３００は、積層板３１１の内周縁部も曲げられて、その曲げられた部分である内周側曲げ部分３３０が形成されている。その内周側曲げ部分３３０が形成されることで、ロータ３００の取り付けが簡単になるととともに、ロータ３００の体積を増加させて磁束のやり取りに寄与させることができる。
【００３８】
また、積層板３１１を曲げ加工して対向部３２０や内周側曲げ部分３３０を形成する際には、断面形状がＲ形状となるように積層板３１１の周縁部を曲げることが望ましい。ここで、図４は、そのことを説明するための図であり、図３の破線部６１の拡大図である。なお、図４は、対向部３２０の断面形状を示すが、内周側曲げ部分３３０の断面形状も同様である。
【００３９】
図３（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った対向部３２０の断面形状はＲ形状である。より具体的には、対向部３２０を形成する際の曲げ内側における磁性材料の実効透磁率が変化しないように、積層板３１１の外周縁部が、該積層板３１１の平板部分（ロータ平板部３１０）に対して起こされている。そのため、図４に示すように、断面視において、対向部３２０は、所与の曲げ半径の曲げ加工又は絞り加工によりロータ平板部３１０に対して起こされている。ここで、曲げ半径ｒｒ１は、積層板の板厚（ｔｒ×２）以上である（ｒｒ１≧ｔｒ×２）ことが望ましい。
【００４０】
これにより、ロータ３００を構成する積層板３１１の板厚に応じた曲げ半径による加工により、電磁鋼板の粒状破壊を確実に防止し、回転角の検出精度の向上を確実に実現できるようになる。
【００４１】
また、曲げ半径ｒｒ１の中心ＣＲから曲げ外側の面まで距離ｒｒ２は、次の（１）式の関係を有することが望ましい。
ｒｒ２≧（ｔｒ×２）×（１＋√２） （１）
【００４２】
これによっても、ロータ３００を構成する積層板３１１の板厚に応じた曲げ半径による加工により、磁性材料の粒状破壊を確実に防止し、回転角の検出精度の向上を確実に実現できるようになる。
【００４３】
さらに、電磁鋼板を２枚より多く積層させたときと同等の厚さを確保するために、ロータ３００の対向部３２０の高さＨについて、５×（ｔｒ×２）≦Ｈ≦１２×（ｔｒ×２）の関係を有することが望ましい。対向部３２０の高さＨを１２×（ｔｒ×２）より高くしても、これ以上、検出信号のレベルを改善させることが期待できずに、却ってロータ３００の大型化を招く。一方、対向部３２０の高さＨを５×（ｔｒ×２）より低くすると、検出信号のレベルが低くなる。
【００４４】
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。
【００４５】
ここで、図５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５（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５（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５（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５（ａ）では、励磁巻線４の巻き方向を模式的に示し、図５（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。
【００４６】
励磁巻線４は、図５（ａ）に示すように、隣りあ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。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。このような励磁巻線４と電気的に接続される端子Ｒ１、Ｒ２間に、励磁信号が与えられる。
【００４７】
また、図５（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。一方、２相の検出信号の第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。第１相の検出信号は、端子Ｓ１、Ｓ３間の信号として検出され、第２相の検出信号は、端子Ｓ２、Ｓ４間の信号として検出される。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。
【００４８】
このように、ステータティース２１０ｃ、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。
【００４９】
なお、励磁巻線４の巻き方向は、図５（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５（ｂ）に示す方向に限定されるものではない。例えば、各ステータティースにおける励磁巻線４、出力巻線５の巻き方向を、図５（ａ）、図５（ｂ）に示す方向に対して反対方向になるようにしてもよい。
【００５０】
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６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６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も対してロータ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６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。
【００５１】
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６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。
【００５２】
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７は、レゾルバ１００の製造方法の一例のフロー図である。また図８は、折り曲げプレス加工前のステータ２００を構成する平板２５０の斜視図である。また図９は、曲げ加工前のロータ３００を構成する積層板３１１の斜視図である。図８、図９において、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。
【００５３】
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。
【００５４】
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、図８に示すように、プレス加工により、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を材質とする環状の磁性材料からなる平板の内径側の縁部にステータティースが形成されて、ステータ２００の形状が形成される。
【００５５】
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。
【００５６】
続いて、絶縁キャップ取り付け工程として、図２に示す絶縁キャップ４００を、そのボビンに設けられた挿入孔に、ステップＳ１２で起こされたステータティースを挿入して、平板２５０に取り付ける（ステップＳ１４）。このとき、絶縁キャップ４００に設けられた１又は複数の係止部（図示外）により、平板２５０に係止ことで取り付けられる。
【００５７】
その後、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、各ステータティース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。なお、ボビンにステータ巻線を取り付けた絶縁キャップ４００を、平板２５０に装着するようにしてもよい。
【００５８】
次に、ロータ加工工程として、加工前の２枚の電磁鋼板が予め積層されて積層板３１１が形成され、その積層板３１１がプレス加工されて環状に形成される（図９参照）。この際、対向部３２０及び内周側曲げ部分３３０（図３参照）の分も見越して、ロータ平板部３１０（図３参照）よりも大きめに積層板３１１が形成される（図９のハッチング部分）。また、ロータ３００の軸倍角が「３」となるように、積層板３１１は、その外径輪郭線が３周期で変化するように形成される。その後、図９の積層板３１１の外周縁部及び内周縁部が曲げ工程又は絞り工程によって曲げられて、対向部３２０及び内周側曲げ部分３３０が形成され、ロータ３００が形成される（ステップＳ１８）。なお、上述したように、ロータ３００の対向部３２０及び内周側曲げ部分３３０の断面形状がＲ形状となるように加工される。
【００５９】
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の内径側に設けられる（ステップＳ２０）。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の外側の対向部３２０の面とステータ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７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。
【００６０】
以上のレゾルバ１００においては、上述したように、ロータ３００の外周側に対向部３２０が形成されているとともに、さらにその対向部３２０が２枚の電磁鋼板３１１ａ、３１１ｂで積層されて形成されているために（図３（ｂ）参照）、出力巻線５から出力される検出信号のレベルを高くすることができる。ここで、図１０は、このことを説明するための図であり、図３（ｂ）の破線部分６１における対向部３２０とその対向部３２０と対向したステータティースとを図示した図である。また、図１０（ａ）は、ロータ３００が通常の位置にあるときの図を示しており、図１０（ｂ）は、ロータ３００が何らかの理由でスラスト方向（回転軸方向）に変位したときの図を示している。また、図１０（ｃ）は、対向部３２０がない場合（ロータ平板部３１０のみの場合）の図を示している。なお、図１０では、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈのいずれかのステータティースという意味でステータティースに符号「２１０」を付し、同様に、ボビンに符号「４１０」を付している。
【００６１】
図１０（ａ）に示すように、ロータ３００が通常の位置にあるときには、ロータ３００は、その全部が、ボビン４１０から出ているステータティース２１０と対向される。ずなわち、図１０（ａ）の破線６２−６３間の領域に、ロータ平板部３１０及び対向部３２０が含まれる。よって、ステータティース２１０とロータ３００との間において、効率的に磁束のやり取りをすることができる。そして、対向部３２０全体がステータティース２１０の面と対向しているので、ロータ平板部３１０のみの場合（図１０（ｃ）参照）よりも検出信号のレベルを上げることができる。さらに、その対向部３２０が、２枚の電磁鋼板３１１ａ、３１１ｂで積層されて形成されており、ロータ３００とステータティース２１０との間の相互インダクタンスを大きくすることができるので、１枚の電磁鋼板で形成されたときよりも、検出信号のレベルを上げることができる。
【００６２】
一方、図１０（ｂ）に示すように、何らかの理由によって、ロータ３００がスラスト方向に変位したとする。例えば、ロータ３００は２枚の電磁鋼板が積層された積層板３１１で形成されており、従来の厚いロータよりも厚さが薄くなっていることに起因して、ロータ３００が変位する場合が考えられる。この場合には、図１０（ｂ）に示すように、ロータ３００がスラスト方向に変位すると、ロータ平板部３１０が、ステータティース２１０と対向する領域（破線６２−６３間の領域）に含まれなくなる場合がある。この場合、対向部３２０の一部が、ステータティース２１０の面と対向することになる。このような場合であっても、対向部３２０が２枚の電磁鋼板３１１ａ、３１１ｂで積層されて形成されているので、磁束のやり取りが極端に落ちてしまうのを防止でき、検出信号のレベルの低下を抑えることができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１００によれば、ロータ３００が、２枚の電磁鋼板が積層された積層板３１１で構成されているので、従来の厚いロータよりも構成及び製造工程を簡素化できる。また、レゾルバ１００（ロータ３００）の軽量化、コスト低減を実現できる。
【００６４】
また、ロータ３００の外周側にはステータティースの面と対向する対向部３２０が形成されているので、ロータ３００を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。さらに、その対向部３２０は、２枚の電磁鋼板が積層されて形成されているので、より一層、検出信号のレベルを向上することができる。また、ロータ３００がスラスト方向に変位した場合であっても、検出信号のレベルの低下を抑えることができる。
【００６５】
また、予め２枚の電磁鋼板が積層された積層板３１１を加工して、ロータ３００を形成しているので、２枚の電磁鋼板が積層された対向部３２０を簡易に形成できる。
【００６６】
なお、上記第一実施形態では、ロータ３００を２枚の電磁鋼板が積層された積層板３１１で形成していたが、積層する電磁鋼板は２枚に限定されるものではない。積層する枚数を多くすることで、ロータの対向部を厚くすることができるので、検出信号のレベルを上げることができる。ただし、多く積層しすぎると、ロータ平板部も厚くなってしまい、ロータ自体が大型化してしまう。よって、ロータの簡素化と検出信号のレベルとを考慮して、積層する枚数を決定するのが望ましい。具体的には、例えば、２〜５の範囲の枚数で電磁鋼板を積層することができる。５枚より多くなると、ロータ３００が大型化してしまい重量増加、コストアップ等の弊害が大きくなるからである。
【００６７】
（変形例１）
次に、第一実施形態の変形例について説明する。上記第一実施形態では、ロータ３００の内周側に内周側曲げ部分３３０が形成されていたが（図３参照）、その内周側曲げ部分３３０を設けないようにしてもよい。ここで、図１１は、この変形例１におけるロータ３０１の構造の説明図である。具体的には、図１１（ａ）はロータ３０１の斜視図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ線に沿ったロータ３０１の断面構造を模式的に表した図である。
【００６８】
図１１に示すように、ロータ３０１は、２枚の電磁鋼板３０４ａ及び３０４ｂが積層された積層板３０４で構成される。そして、積層板３０４の平板部分であるロータ平板部３０２の外周縁部が曲げられて対向部３０３が形成されている。また、ロータ３０１の内周側は曲げられていない。
【００６９】
このように、内周側曲げ部分を設けないようにすれば、より一層、ロータの構造を簡素化することができる。
【００７０】
（変形例２）
上記変形例１のロータ３０１においては、２枚の電磁鋼板が積層された積層板３０４で構成され、また内周側曲げ部分が形成されていないので、強度不足となる場合がある。強度不足になると、ロータががたついて変位してしまい回転角の検出精度が低下しまう。そこで、図１２に示すように、図１１のロータ３０１の対向部３０３の内側に形成された開口３４１を閉塞するように、対向部３０３の先端間に補強板８００を取り付けてもよい。この図１２は、図１１のロータ３０１に補強板８００を取り付けた後のロータ３０１を示した図であり、図１２（ａ）はロータ３０１の斜視図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＣ−Ｃ線に沿ったロータ３０１の断面構造を模式的に表した図であり、図１２（ｃ）は補強板８００の平面図である。
【００７１】
図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように、ロータ平板部３０２と平面視で同じ形状の補強板８００を、対向部３０３の先端間に取り付ける。なお、補強板８００は、例えば、ロータ３０１を構成する電磁鋼板と同じ種類、同じ板厚の電磁鋼板とされる。そして、例えば、溶接によって、対向部３０３と補強板８００とが接続される。
【００７２】
これによって、ロータ３０１の対向部３０３の内側に形成された開口３４１を閉塞して、ロータ３０１の断面を四角断面にすることができるので、ロータ３０１の強度を向上できる。よって、ロータ３０１ががたついて検出精度が低下してしまうのを防止できる。
【００７３】
なお、図１２のような補強板は、第一実施形態のように内周側曲げ部分が形成されているロータに対して取り付けてもよい。また、以下に示す、他の実施形態におけるロータに対して取り付けてもよい。いずれの場合も、ロータの対向部の内側に形成された開口を閉塞して、ロータの断面を強くすることができるので、ロータの強度を向上できる。
【００７４】
（第二実施形態）
次に、本発明に係るレゾルバの第二実施形態について説明する。上記第一実施形態では、予め複数の電磁鋼板が積層された積層板を加工することで、複数の電磁鋼板が積層された対向部を有するロータを形成していた。この第二実施形態では、１枚の電磁鋼板を加工してロータ平板部及び対向部を形成するとともに、その対向部に別の電磁鋼板を積層するという実施形態である。以下、本実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心にして説明する。
【００７５】
本実施形態のレゾルバは、図１のレゾルバ１００に対して、ロータ３００を、図１３のロータ６００に代えたものである。その他は、第一実施形態と同じである。
【００７６】
ここで、図１３は、第二実施形態におけるロータ６００の構造の説明図である。具体的には、図１３（ａ）はロータ６００の斜視図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＤ−Ｄ線に沿ったロータ６００の断面構造を模式的に表した図である。また、図１４は、図１３の符号６１３で示される部材であるリング部材６１３を示した図である。具体的には、図１４（ａ）は、リング部材６１３の斜視図であり、図１４（ｂ）はリング部材６１３の平面図であり、図１４（ｃ）はリング部材６１３の側面図である。
【００７７】
図１３（ａ）に示すように、ロータ６００は、第一実施形態のそれと同様に、ロータ平板部６１０を有する。また、ロータ６００は、そのロータ平板部６１０の外周縁部からロータ平板部６１０に対して直角（回転軸と平行な方向）に曲がって形成された対向部６２０を有する。その対向部６２０は、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と対向されるものである。また、ロータ６００は、ロータ平板部６１０の内周側に内周側曲げ部分６３０も形成されている。
【００７８】
そのロータ６００は、図１３（ｂ）に示すように、１枚の電磁鋼板６１１が加工されて、外周側においては対向部６２０の一部である外周側曲げ部分６１２が形成されるとともに、内周側においては内周側曲げ部分６３０が形成されている。そして、外周側曲げ部分６１２の内側には、外周側曲げ部分６１２と接触するようにリング部材６１３が嵌められている。すなわち、対向部６２０は、外周側曲げ部分６１２とリング部材６１３とから構成されている。また、加工後の電磁鋼板６１１の外周側曲げ部分６１２以外の部分が、ロータ平板部６１０とされている。
【００７９】
リング部材６１３は、図１４に示すように、例えば電磁鋼板６１１と同じ板厚ｔｒの帯状の電磁鋼板が環状になるように形成されたものである。そのリング部材６１３の平面視における外形は、ロータ平板部６１０の平面視における外形と略同じとされる。より詳細には、外周側曲げ部分６１２の内側に嵌め込まれる分だけ、リング部材６１３は、ロータ平板部６１０の外形よりも小さくなっている。また、リング部材６１３は、その幅Ｈが、外周側曲げ部分６１２の高さと同じとされる。すなわち、対向部６２０の厚さは、外周側曲げ部分６１２の板厚ｔｒとリング部材６１３の板厚ｔｒとでｔｒ×２とされ、対向部６２０の高さはＨとされる。
【００８０】
このように、ロータ６００は、対向部６２０が形成されているので、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と対向する面積を増加させ、従来のロータと同等の厚さを確保できる。よって、ロータ３００の構造を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。さらに、対向部６２０は、外周側曲げ部分６１２とリング部材６１３との２枚の電磁鋼板が積層されて形成されているので、より一層、検出信号のレベルを向上することができる。
【００８１】
また、電磁鋼板６１１を曲げ加工して外周側曲げ部分６１２や内周側曲げ部分６３０を形成する際には、第一実施形態と同様に、断面形状がＲ形状となるように電磁鋼板６１１の周縁部を曲げることが望ましい。この場合、どの程度のＲ形状とすればよいかの考え方は、上記の図４の説明で示した考え方と同じである。ただし、図４の説明では、２枚の電磁鋼板が積層された積層板についてのものであったため、図４の積層板３１１を１枚の電磁鋼板６１１に置き換えて考えればよい。
【００８２】
これにより、ロータ６００の一部を構成する電磁鋼板６１１の板厚に応じた曲げ半径による加工により、電磁鋼板６１１の粒状破壊を確実に防止し、回転角の検出精度の向上を確実に実現できるようになる。
【００８３】
なお、対向部６２０をどの程度の高さにすればよいかの考え方は、上記の第一実施形態で示した考え方と同じである。
【００８４】
次に、第二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。その製造方法は、例えば、第一実施形態と同様に、図７のフロー図にしたがってなされる。この際、ステップＳ１０〜ステップＳ１６、ステップＳ２０の工程は第一実施形態のそれと同じであり、ステップＳ１８のロータ加工工程が第一実施形態のそれと異なる。
【００８５】
具体的には、ロータ加工工程として、加工前の１枚の電磁鋼板６１１がプレス加工されて環状に形成される。この際、外周側曲げ部分６１２及び内周側曲げ部分６３０（図１３参照）の分も見越して、ロータ平板部６１０（図１３参照）よりも大きめに電磁鋼板６１１が形成される。また、ロータ６００の軸倍角が「３」となるように、電磁鋼板６１１は、その外径輪郭線が３周期で変化するように形成される。その後、電磁鋼板６１１の外周縁部及び内周縁部が曲げ工程又は絞り工程によって曲げられて、外周側曲げ部分６１２及び内周側曲げ部分６３０が形成される。
【００８６】
また、ロータ加工工程では、電磁鋼板６１１の加工とは別に、リング部材６１３が形成される工程がなされる。具体的には、予め帯状に形成された電磁鋼板（板厚ｔｒ、幅Ｈ）が曲げ加工により環状に形成される。その際、そのリング部材６１３の平面視における外形が、ロータ平板部６１０の平面視における外形と略同じとなるように形成される。
【００８７】
その後、加工後の電磁鋼板６１１における外周側曲げ部分６１２の内側に、リング部材６１３が嵌められて、ロータ６００が形成される。この際、加工後の電磁鋼板６１１とリング部材６１３とは、例えば溶接によって固定すればよい。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１００によれば、第一実施形態における効果に加え、対向部６２０のみが複数の電磁鋼板で積層され、ロータ平板部６１０は１枚の電磁鋼板６１１で形成されているので、より一層、ロータの軽量化を図ることができる。
【００８９】
なお、上記第二実施形態では、外周側曲げ部分６１２の内側に、１つのリング部材６１３を設けていたが、複数のリング部材を設けて、対向部をさらに厚くしてもよい。具体的には、例えば、１〜４の範囲（外周側曲げ部分を含む対向部の積層数としては２〜５の範囲）の個数のリング部材を設けてもよい。４個より多くなると、ロータ３００が大型化してしまい重量増加、コストアップ等の弊害が大きくなるからである。これによって、検出信号のレベルを向上できる。
【００９０】
（変形例３）
次に、第二実施形態の変形例について説明する。上記第二実施形態では、リング部材が外周側曲げ部分の内側に設けられていたが、外周側曲げ部分の外側に設けるようにしてもよい。ここで、図１５は、この変形例３におけるロータを説明するための図であり、図１３（ｂ）と対比したロータの断面構造を模式的に表した図である。なお、図１５において、図１３の第二実施形態のロータ６００と同一の部品には同一の符号を付している。このように、外周側曲げ部分６１２の外側にリング部材６１４を設けてもよい。
【００９１】
（第三実施形態）
次に、本発明に係るレゾルバの第三実施形態について説明する。上記第一、第二実施形態では、ロータの対向部の少なくとも一部が、ロータ平板部を構成する電磁鋼板で形成されていた。この第三実施形態では、ロータの対向部を、ロータ平板部を構成する電磁鋼板とは別の複数の電磁鋼板を積層して形成するという実施形態である。以下、本実施形態について、第一、第二実施形態と異なる部分を中心にして説明する。
【００９２】
本実施形態のレゾルバは、図１のレゾルバ１００に対して、ロータ３００を、図１６のロータ７００に代えたものである。その他は、第一実施形態と同じである。
【００９３】
ここで、図１６は、第三実施形態におけるロータ７００の構造の説明図である。具体的には、図１６（ａ）はロータ７００の斜視図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＥ−Ｅ線に沿ったロータ７００の断面構造を模式的に表した図である。
【００９４】
図１６（ａ）に示すように、ロータ７００は、第一、第二実施形態のそれと同様に、ロータ平板部７１０及びその外周側に対向部７２０を有する。なお、ロータ７００は、ロータ平板部７１０の内周側には内周側曲げ部分は形成されていない。
【００９５】
そのロータ７００は、図１６（ｂ）に示すように、ロータ平板部７１０は、１枚の電磁鋼板で構成されており、その周縁部は曲げ加工がなされていない。また、ロータ平板部７１０の外周縁部に形成された対向部７２０は、２枚の電磁鋼板７２１、７２２が積層されて形成され、ロータ平板部７１０に溶接その他の固定手段によって固定（ロータ平板部７１０と一体化）されている。それら電磁鋼板７２１、７２２はそれぞれ、第二実施形態と同様に、ロータ平板部７１０と同じ板厚ｔｒで、帯状の電磁鋼板が環状になるように形成されたリング部材である（図１４参照、以下リング部材７２１、７２２と称する。）。それらリング部材７２１、７２２の平面視における外形は、ロータ平板部７１０の平面視における外形と同じとされる。また、リング部材７２１、７２２の幅は、第一、第二実施形態における対向部と同じ高さＨとされる。よって、ロータ７００の対向部７２０は、厚さがｔｒ×２、高さがＨとされる。
【００９６】
このように、ロータ７００は、第一、第二実施形態の対向部と同等の対向部７２０が形成されているので、第一、第二実施形態と同様に、ロータ７００の構造を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。
【００９７】
次に、第三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。その製造方法は、例えば、第一、第二実施形態と同様に、図７のフロー図にしたがってなされる。この際、ステップＳ１０〜ステップＳ１６、ステップＳ２０の工程は第一、第二実施形態のそれと同じであり、ステップＳ１８のロータ加工工程が第一、第二実施形態のそれと異なる。
【００９８】
具体的には、ロータ加工工程として、加工前の１枚の電磁鋼板がプレス加工されて環状に形成されてロータ平板部７１０が形成される。また、ロータ７００の軸倍角が「３」となるように、ロータ平板部７１０は、その外径輪郭線が３周期で変化するように形成される。
【００９９】
また、ロータ加工工程では、第二実施形態におけるリング部材の形成工程と同様に、リング部材７２１、７２２が形成される工程がなされる。この際、リング部材７２１の内側に設けられるリング部材７２２は、リング部材７２１の内側に嵌るように小さめに形成される。その後、リング部材７２１の内側にリング部材７２２が嵌められて、それらリング部材７２１とリング部材７２２とが溶接等で固定される。
【０１００】
その後、ロータ平板部７１０の外周縁部に、積層されたリング部材７２１、７２２が溶接等で固定されて、ロータ７００が形成される。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１００によれば、第一、第二実施形態における効果に加え、ロータ平板部７１０と対向部７２０とが別の電磁鋼板で形成されており、ロータ平板部７１０を曲げ加工する必要がないので、曲げ加工にともなう工程を省略でき、曲げ加工によって磁気的特性が変化してしまうのを抑制できる。
【０１０２】
なお、上記第三実施形態では、２つのリング部材７２１、７２２を積層して対向部を形成していたが、さらに多くのリング部材を積層して、対向部をさらに厚くしてもよい。具体的には、例えば、第一実施形態における積層する枚数と同様に、２〜５の範囲の個数のリング部材を設けてもよい。５個より多くなると、ロータ３００が大型化してしまい重量増加、コストアップ等の弊害が大きくなるからである。これによって、検出信号のレベルを向上できる。
【０１０３】
（第四実施形態）
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、上記ロータ平板部と対向部とを有するロータを構成することで、ロータの構造を簡素化しつつ検出信号のレベルを向上することができる。さらに、対向部が、複数の磁性材料の板が積層されて形成されることで、より一層、検出信号のレベルを向上することができる。
【０１０４】
ここで、図１８は、シンクロの用途例を示した図である。シンクロは、図１８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１８において、シンクロとしてのシンクロ発信機７２は、その回転軸７１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７２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７３は、その回転軸７４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７３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７２とシンクロ受信機７３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７２とシンクロ受信機７３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７３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７３のロータ（回転軸７４）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７３のロータの位置がシンクロ発信機７２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７３のロータの回転が停止される。よって、シンクロ発信機７２とシンクロ受信機７３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、ロータの構造を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
上記の各実施形態では、いわゆるインナーロータ型の回転角検出又は回転同期装置としてのレゾルバ、シンクロを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明に係るレゾルバ、シンクロが、いわゆるアウターロータ型であってもよい。この場合、ロータの内周側が、ステータティースの外側（外径側、外周側）の面と対向するので、ロータの内周縁部に対向部を形成するようにする。
【０１０９】
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。
【０１１０】
上記の各実施形態では、絶縁キャップを介してステータ巻線をステータティースの外側に巻回する例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、絶縁キャップが省略された構成であってもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
４ 励磁巻線
５ 出力巻線
１００ レゾルバ（回転角検出装置）
２１０ａ〜２１０ｈ ステータティース
２００ ステータ
２５０ 平板
３００、３０１、６００、７００ ロータ
３０２、３１０、６１０、７１０ ロータ平板部
３０３、３２０、６２０、７２０ 対向部
３０４、３１１ 積層板
３４１ 開口
６１２ 外周側曲げ部分
６１３、７２１、７２２ リング部材
８００ 補強板
７２ シンクロ発信機（シンクロ、回転同期装置）
７３ 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、ステータ及びロータを有するレゾルバ等の回転角検出装置やシンクロ等の回転同期装置に関し、特に、ステータ及びロータの構造に関する。
【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）。また、シンクロと称される回転同期装置は、レゾルバと構造は同じで信号の入出力あるいは用い方が異なるもので、構造的にはレゾルバと同視し得る。ここで、図１７は、従来のレゾルバの構造を示した図である。図１７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体９４０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】
このような構成のレゾルバ９００では、端子ピン９７０から励磁巻線９５１に対して励磁信号を入力してステータティース９２０を励磁し、ロータ９８０の回転にともなっ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する。そして、出力巻線９５２と接続された端子ピン９７０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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
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。
【０００７】
また、ロータ９８０は、例えば磁性材料である電磁鋼板を積層させて十分な厚さにして、出力巻線９５２からの検出信号のレベルを上げるようにしていた。そのため、ロータの構造やレゾルバ、シンクロの製造工程が複雑化するという問題があった。この問題は、シンクロ等の回転同期装置でも同様に存在する。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、簡素な構造で、回転角の検出精度を向上させることが可能なレゾルバ等の回転角検出装置又はシンクロ等の回転同期装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、磁性材料の平板に形成されその平板面に対して起立したステータティースを有するステータと、
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、
前記ステータティースに巻回される巻線であって、励磁信号が入力されて前記ステータティースを励磁する励磁巻線と、前記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と、を有するステータ巻線と、を備え、
前記ロータは、
前記回転軸回りに回転され、平板として構成されたロータ平板部と、
そのロータ平板部の周縁部に設けられ、前記ステータティースの面と対向する対向面が形成された対向部と、を有し、その対向部が、複数の磁性材料の板が積層されて形成されたことを特徴とする。
【００１０】
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。また、ロータは、平板として構成されたロータ平板部が回転軸回りに回転するものとして構成されているので、従来のように厚いロータに比べて、構造を簡素化することができる。また、そのロータは、ロータ平板部の周縁部に設けられ、ステータティースの面と対向する対向面が形成された対向部を有するので、ステータティースとの間で効率的に磁束のやり取りをすることができる。よって、ロータの構造を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。さらに、その対向部が、複数の磁性材料の板が積層されて形成されているので、より一層、検出信号のレベルを向上することができる。
【００１１】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記ロータ平板部及び前記対向部は、複数の磁性材料の平板が積層された同一の積層板で形成され、
前記対向部は、前記積層板の周縁部が曲げられた曲げ部分とすることができる。
【００１２】
これにより、ロータ平板部の周縁部において、複数の磁性材料の板が積層された対向部を形成することができる。
【００１３】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記対向部は、前記ロータ平板部の平板の周縁部が曲げられた曲げ部分と、その曲げ部分の内側又は外側に嵌められた磁性材料の環状の板とから構成されたとしてもよい。
【００１４】
これにより、ロータ平板部の周縁部において、複数の磁性材料の板が積層された対向部を形成することができる。
【００１５】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記対向部は、前記ロータ平板部の平板とは別の環状の板が複数積層され、その積層された環状の板が前記ロータ平板部の周縁部にて取り付けられて形成されたとしてもよい。
【００１６】
これにより、ロータ平板部の周縁部において、複数の磁性材料の板が積層された対向部を形成することができる。
【００１７】
また、本発明の回転角検出又は回転同期装置において、前記対向部の間に形成された開口を閉塞するように前記対向部の先端間に取り付けられた補強板を備える。
【００１８】
これによれば、平板のロータ平板部で形成されたロータの強度を向上させることができ、ロータの強度不足によってロータががたついて検出精度が低下してしまうのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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の分解斜視図である。
【図３】第一実施形態におけるロータ３００の構造の説明図である。
【図４】対向部３２０の断面形状の拡大図である。
【図５】ステータ巻線の説明図である。
【図６】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７】レゾルバ１００の製造方法の一例のフロー図である。
【図８】折り曲げプレス加工前のステータ２００を構成する平板２５０の斜視図である。
【図９】曲げ加工前のロータ３００を構成する積層板３１１の斜視図である。
【図１０】対向部３２０とその対向部３２０と対向したステータティースとを図示した図である。
【図１１】変形例１におけるロータ３０１の構造の説明図である。
【図１２】図１１のロータ３０１に補強板８００を取り付けた後のロータ３０１を示した図である。
【図１３】第二実施形態におけるロータ６００の構造の説明図である。
【図１４】リング部材６１３を示した図である。
【図１５】変形例３におけるロータを説明するための図である。
【図１６】第三実施形態におけるロータ７００の構造の説明図である。
【図１７】従来のレゾルバの構造を示した図である。
【図１８】シンクロの用途例を示した図である。
【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。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。図２は、図１のステータ２００の分解斜視図である。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、いわゆるインナ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の内側にロータ３００が設けられ、ステータ２００がロータ３００の外周側（外径側）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。第一実施形態では、このロータ３００が、２枚の磁性材料からなる平板が積層された積層板を用いて構成され、その積層板の周縁部が曲げられて、ステータティースの面と対向する対向部が形成される。
【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、各ステータティースの面のうち少なくともロータ３００の対向部の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及びロータ３００の平板の材質は、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、積層電磁鋼板、つまり磁性材料として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には、平板２５０に装着可能に構成された環状の絶縁キャップ４００が装着される。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。
【００２６】
絶縁キャップ４００では、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈが有する挿入孔の向きが、ロータ３００の回転軸の向きと一致している。そのため、ステータ２００に絶縁キャップ４００を装着する際に、平板２５０の上方から装着することができる上に、ステータ２００の内側の狭い空間で各ボビンにステータ巻線を巻回させる必要がなくなる。したがって、絶縁キャップ４００の取り付け工程が簡素化される上に、別工程において、予め絶縁キャップ４００を形成しておくことが可能となる。これにより、レゾルバ１００の生産効率の向上やコストダウンを図ることが可能となる。
【００２７】
また絶縁キャップ４００に設けられる複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈを構成する各ボビンには、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、つば部が設けられており、つば部によってボビン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。つば部は、ボビン４１０ａ〜４１０ｈのそれぞれに設けられてもよいし、ボビン４１０ａ〜４１０ｈの一部にのみ設けられていてもよい。このような位置ずれ防止手段を設けることにより、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。
【００２８】
さらに、絶縁キャップ４００は、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端子ピンが設けられるコネクタ部４５０を含み、複数のボビン４１０ａ〜４１０ｈとコネクタ部４５０とが一体に形成される。このコネクタ部４５０には、端子ピン挿入孔４６１〜４６６が設けられており、端子ピン挿入孔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端子ピン４７１〜４７６がそれぞれ挿入される。
【００２９】
また、ステータ巻線と電気的に接続される端子ピンが設けられるコネクタ部を、複数のボビンと共に一体に形成するようにしたので、ステータ巻線を確実に固定させて、信頼性を向上させることができるようになる。
【００３０】
さらに、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、コネクタ部４５０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。
【００３１】
また、絶縁キャップ４００は、ステータ２００（ステータ２００の平板２５０）の縁部に係止する１又は複数の係止部（図示外）を含み、これらの係止部によりステータ２００に装着可能に構成されている。
【００３２】
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。このような絶縁キャップ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）を用いた射出成形により形成される。
【００３３】
ロータ３００は、ステータ２００と同じ材質の磁性材料からなり、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、平面視において外径側の外径輪郭線を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内側（内径側、内周側）の面と対向するロータ３００の外周側に形成された対向部３２０の面（図３参照）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。
【００３４】
ここで、図３は、第一実施形態におけるロータ３００の構造の説明図である。図３（ａ）はロータ３００の斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿ったロータ３００の断面構造を模式的に表した図である。
【００３５】
このロータ３００は、図３（ｂ）に示すように、２枚の環状の電磁鋼板３１１ａ、３１１ｂが積層された積層板３１１（広義には磁性材料からなる平板）から構成されている。これら電磁鋼板３１１ａ、３１１ｂは、互いに同じ板厚ｔｒとされる。そして、ロータ３００は、その積層板３１１で平板として構成されたロータ平板部３１０を有する。また、ロータ３００は、そのロータ平板部３１０の外周縁部からロータ平板部３１０に対して直角（回転軸と平行な方向）に曲がって形成された対向部３２０を有する。その対向部３２０は、ロータ平板部３１０を構成する同一の積層板３１１で形成され、具体的には、その積層板３１１の外周縁部が曲げられた曲げ部分である。そして、対向部３２０は、回転軸と平行な方向に曲げられて形成されたものであるため、対向部３２０の面（対向面）が、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と対向されることになる。
【００３６】
このように、ロータ平板部３１０の外周縁部に対向部３２０を形成することで、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と対向する面積を増加させ、電磁鋼板を２枚より多く積層させたときと同等の厚さを確保できる。よって、検出信号のレベルの低下を抑制しつつ、ロータ３００の構造を簡素化することができる。さらに、対向部３２０は、２枚の電磁鋼板３１１ａ、３１１ｂが積層されて形成されているので、より一層、検出信号のレベルの低下を抑えることができる。対向部３２０とステータティース２１０ａ〜２１０ｈとのギャップパーミアンスを固定としたときに、対向部３２０が厚くされるほど、それらの間の相互インダクタンスが大きくなる。そして、相互インダクタンスが大きくなるほど、検出信号のレベルが大きくなるからである。
【００３７】
また、ロータ３００は、積層板３１１の内周縁部も曲げられて、その曲げられた部分である内周側曲げ部分３３０が形成されている。その内周側曲げ部分３３０が形成されることで、ロータ３００の取り付けが簡単になるととともに、ロータ３００の体積を増加させて磁束のやり取りに寄与させることができる。
【００３８】
また、積層板３１１を曲げ加工して対向部３２０や内周側曲げ部分３３０を形成する際には、断面形状がＲ形状となるように積層板３１１の周縁部を曲げることが望ましい。ここで、図４は、そのことを説明するための図であり、図３の破線部６１の拡大図である。なお、図４は、対向部３２０の断面形状を示すが、内周側曲げ部分３３０の断面形状も同様である。
【００３９】
図３（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った対向部３２０の断面形状はＲ形状である。より具体的には、対向部３２０を形成する際の曲げ内側における磁性材料の実効透磁率が変化しないように、積層板３１１の外周縁部が、該積層板３１１の平板部分（ロータ平板部３１０）に対して起こされている。そのため、図４に示すように、断面視において、対向部３２０は、所与の曲げ半径の曲げ加工又は絞り加工によりロータ平板部３１０に対して起こされている。ここで、曲げ半径ｒｒ１は、積層板の板厚（ｔｒ×２）以上である（ｒｒ１≧ｔｒ×２）ことが望ましい。
【００４０】
これにより、ロータ３００を構成する積層板３１１の板厚に応じた曲げ半径による加工により、電磁鋼板の粒状破壊を確実に防止し、回転角の検出精度の向上を確実に実現できるようになる。
【００４１】
また、曲げ半径ｒｒ１の中心ＣＲから曲げ外側の面まで距離ｒｒ２は、次の（１）式の関係を有することが望ましい。
ｒｒ２≧（ｔｒ×２）×（１＋√２） （１）
【００４２】
これによっても、ロータ３００を構成する積層板３１１の板厚に応じた曲げ半径による加工により、磁性材料の粒状破壊を確実に防止し、回転角の検出精度の向上を確実に実現できるようになる。
【００４３】
さらに、電磁鋼板を２枚より多く積層させたときと同等の厚さを確保するために、ロータ３００の対向部３２０の高さＨについて、５×（ｔｒ×２）≦Ｈ≦１２×（ｔｒ×２）の関係を有することが望ましい。対向部３２０の高さＨを１２×（ｔｒ×２）より高くしても、これ以上、検出信号のレベルを改善させることが期待できずに、却ってロータ３００の大型化を招く。一方、対向部３２０の高さＨを５×（ｔｒ×２）より低くすると、検出信号のレベルが低くなる。
【００４４】
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。
【００４５】
ここで、図５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５（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５（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５（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５（ａ）では、励磁巻線４の巻き方向を模式的に示し、図５（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。
【００４６】
励磁巻線４は、図５（ａ）に示すように、隣りあ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。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。このような励磁巻線４と電気的に接続される端子Ｒ１、Ｒ２間に、励磁信号が与えられる。
【００４７】
また、図５（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。一方、２相の検出信号の第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。第１相の検出信号は、端子Ｓ１、Ｓ３間の信号として検出され、第２相の検出信号は、端子Ｓ２、Ｓ４間の信号として検出される。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。
【００４８】
このように、ステータティース２１０ｃ、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。
【００４９】
なお、励磁巻線４の巻き方向は、図５（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５（ｂ）に示す方向に限定されるものではない。例えば、各ステータティースにおける励磁巻線４、出力巻線５の巻き方向を、図５（ａ）、図５（ｂ）に示す方向に対して反対方向になるようにしてもよい。
【００５０】
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６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６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も対してロータ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６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。
【００５１】
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６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。
【００５２】
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７は、レゾルバ１００の製造方法の一例のフロー図である。また図８は、折り曲げプレス加工前のステータ２００を構成する平板２５０の斜視図である。また図９は、曲げ加工前のロータ３００を構成する積層板３１１の斜視図である。図８、図９において、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。
【００５３】
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。
【００５４】
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、図８に示すように、プレス加工により、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を材質とする環状の磁性材料からなる平板の内径側の縁部にステータティースが形成されて、ステータ２００の形状が形成される。
【００５５】
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。
【００５６】
続いて、絶縁キャップ取り付け工程として、図２に示す絶縁キャップ４００を、そのボビンに設けられた挿入孔に、ステップＳ１２で起こされたステータティースを挿入して、平板２５０に取り付ける（ステップＳ１４）。このとき、絶縁キャップ４００に設けられた１又は複数の係止部（図示外）により、平板２５０に係止ことで取り付けられる。
【００５７】
その後、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、各ステータティース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。なお、ボビンにステータ巻線を取り付けた絶縁キャップ４００を、平板２５０に装着するようにしてもよい。
【００５８】
次に、ロータ加工工程として、加工前の２枚の電磁鋼板が予め積層されて積層板３１１が形成され、その積層板３１１がプレス加工されて環状に形成される（図９参照）。この際、対向部３２０及び内周側曲げ部分３３０（図３参照）の分も見越して、ロータ平板部３１０（図３参照）よりも大きめに積層板３１１が形成される（図９のハッチング部分）。また、ロータ３００の軸倍角が「３」となるように、積層板３１１は、その外径輪郭線が３周期で変化するように形成される。その後、図９の積層板３１１の外周縁部及び内周縁部が曲げ工程又は絞り工程によって曲げられて、対向部３２０及び内周側曲げ部分３３０が形成され、ロータ３００が形成される（ステップＳ１８）。なお、上述したように、ロータ３００の対向部３２０及び内周側曲げ部分３３０の断面形状がＲ形状となるように加工される。
【００５９】
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の内径側に設けられる（ステップＳ２０）。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の外側の対向部３２０の面とステータ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７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。
【００６０】
以上のレゾルバ１００においては、上述したように、ロータ３００の外周側に対向部３２０が形成されているとともに、さらにその対向部３２０が２枚の電磁鋼板３１１ａ、３１１ｂで積層されて形成されているために（図３（ｂ）参照）、出力巻線５から出力される検出信号のレベルを高くすることができる。ここで、図１０は、このことを説明するための図であり、図３（ｂ）の破線部分６１における対向部３２０とその対向部３２０と対向したステータティースとを図示した図である。また、図１０（ａ）は、ロータ３００が通常の位置にあるときの図を示しており、図１０（ｂ）は、ロータ３００が何らかの理由でスラスト方向（回転軸方向）に変位したときの図を示している。また、図１０（ｃ）は、対向部３２０がない場合（ロータ平板部３１０のみの場合）の図を示している。なお、図１０では、複数のステータティース２１０ａ〜２１０ｈのいずれかのステータティースという意味でステータティースに符号「２１０」を付し、同様に、ボビンに符号「４１０」を付している。
【００６１】
図１０（ａ）に示すように、ロータ３００が通常の位置にあるときには、ロータ３００は、その全部が、ボビン４１０から出ているステータティース２１０と対向される。ずなわち、図１０（ａ）の破線６２−６３間の領域に、ロータ平板部３１０及び対向部３２０が含まれる。よって、ステータティース２１０とロータ３００との間において、効率的に磁束のやり取りをすることができる。そして、対向部３２０全体がステータティース２１０の面と対向しているので、ロータ平板部３１０のみの場合（図１０（ｃ）参照）よりも検出信号のレベルを上げることができる。さらに、その対向部３２０が、２枚の電磁鋼板３１１ａ、３１１ｂで積層されて形成されており、ロータ３００とステータティース２１０との間の相互インダクタンスを大きくすることができるので、１枚の電磁鋼板で形成されたときよりも、検出信号のレベルを上げることができる。
【００６２】
一方、図１０（ｂ）に示すように、何らかの理由によって、ロータ３００がスラスト方向に変位したとする。例えば、ロータ３００は２枚の電磁鋼板が積層された積層板３１１で形成されており、従来の厚いロータよりも厚さが薄くなっていることに起因して、ロータ３００が変位する場合が考えられる。この場合には、図１０（ｂ）に示すように、ロータ３００がスラスト方向に変位すると、ロータ平板部３１０が、ステータティース２１０と対向する領域（破線６２−６３間の領域）に含まれなくなる場合がある。この場合、対向部３２０の一部が、ステータティース２１０の面と対向することになる。このような場合であっても、対向部３２０が２枚の電磁鋼板３１１ａ、３１１ｂで積層されて形成されているので、磁束のやり取りが極端に落ちてしまうのを防止でき、検出信号のレベルの低下を抑えることができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１００によれば、ロータ３００が、２枚の電磁鋼板が積層された積層板３１１で構成されているので、従来の厚いロータよりも構成及び製造工程を簡素化できる。また、レゾルバ１００（ロータ３００）の軽量化、コスト低減を実現できる。
【００６４】
また、ロータ３００の外周側にはステータティースの面と対向する対向部３２０が形成されているので、ロータ３００を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。さらに、その対向部３２０は、２枚の電磁鋼板が積層されて形成されているので、より一層、検出信号のレベルを向上することができる。また、ロータ３００がスラスト方向に変位した場合であっても、検出信号のレベルの低下を抑えることができる。
【００６５】
また、予め２枚の電磁鋼板が積層された積層板３１１を加工して、ロータ３００を形成しているので、２枚の電磁鋼板が積層された対向部３２０を簡易に形成できる。
【００６６】
なお、上記第一実施形態では、ロータ３００を２枚の電磁鋼板が積層された積層板３１１で形成していたが、積層する電磁鋼板は２枚に限定されるものではない。積層する枚数を多くすることで、ロータの対向部を厚くすることができるので、検出信号のレベルを上げることができる。ただし、多く積層しすぎると、ロータ平板部も厚くなってしまい、ロータ自体が大型化してしまう。よって、ロータの簡素化と検出信号のレベルとを考慮して、積層する枚数を決定するのが望ましい。具体的には、例えば、２〜５の範囲の枚数で電磁鋼板を積層することができる。５枚より多くなると、ロータ３００が大型化してしまい重量増加、コストアップ等の弊害が大きくなるからである。
【００６７】
（変形例１）
次に、第一実施形態の変形例について説明する。上記第一実施形態では、ロータ３００の内周側に内周側曲げ部分３３０が形成されていたが（図３参照）、その内周側曲げ部分３３０を設けないようにしてもよい。ここで、図１１は、この変形例１におけるロータ３０１の構造の説明図である。具体的には、図１１（ａ）はロータ３０１の斜視図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ線に沿ったロータ３０１の断面構造を模式的に表した図である。
【００６８】
図１１に示すように、ロータ３０１は、２枚の電磁鋼板３０４ａ及び３０４ｂが積層された積層板３０４で構成される。そして、積層板３０４の平板部分であるロータ平板部３０２の外周縁部が曲げられて対向部３０３が形成されている。また、ロータ３０１の内周側は曲げられていない。
【００６９】
このように、内周側曲げ部分を設けないようにすれば、より一層、ロータの構造を簡素化することができる。
【００７０】
（変形例２）
上記変形例１のロータ３０１においては、２枚の電磁鋼板が積層された積層板３０４で構成され、また内周側曲げ部分が形成されていないので、強度不足となる場合がある。強度不足になると、ロータががたついて変位してしまい回転角の検出精度が低下しまう。そこで、図１２に示すように、図１１のロータ３０１の対向部３０３の内側に形成された開口３４１を閉塞するように、対向部３０３の先端間に補強板８００を取り付けてもよい。この図１２は、図１１のロータ３０１に補強板８００を取り付けた後のロータ３０１を示した図であり、図１２（ａ）はロータ３０１の斜視図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＣ−Ｃ線に沿ったロータ３０１の断面構造を模式的に表した図であり、図１２（ｃ）は補強板８００の平面図である。
【００７１】
図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように、ロータ平板部３０２と平面視で同じ形状の補強板８００を、対向部３０３の先端間に取り付ける。なお、補強板８００は、例えば、ロータ３０１を構成する電磁鋼板と同じ種類、同じ板厚の電磁鋼板とされる。そして、例えば、溶接によって、対向部３０３と補強板８００とが接続される。
【００７２】
これによって、ロータ３０１の対向部３０３の内側に形成された開口３４１を閉塞して、ロータ３０１の断面を四角断面にすることができるので、ロータ３０１の強度を向上できる。よって、ロータ３０１ががたついて検出精度が低下してしまうのを防止できる。
【００７３】
なお、図１２のような補強板は、第一実施形態のように内周側曲げ部分が形成されているロータに対して取り付けてもよい。また、以下に示す、他の実施形態におけるロータに対して取り付けてもよい。いずれの場合も、ロータの対向部の内側に形成された開口を閉塞して、ロータの断面を強くすることができるので、ロータの強度を向上できる。
【００７４】
（第二実施形態）
次に、本発明に係るレゾルバの第二実施形態について説明する。上記第一実施形態では、予め複数の電磁鋼板が積層された積層板を加工することで、複数の電磁鋼板が積層された対向部を有するロータを形成していた。この第二実施形態では、１枚の電磁鋼板を加工してロータ平板部及び対向部を形成するとともに、その対向部に別の電磁鋼板を積層するという実施形態である。以下、本実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心にして説明する。
【００７５】
本実施形態のレゾルバは、図１のレゾルバ１００に対して、ロータ３００を、図１３のロータ６００に代えたものである。その他は、第一実施形態と同じである。
【００７６】
ここで、図１３は、第二実施形態におけるロータ６００の構造の説明図である。具体的には、図１３（ａ）はロータ６００の斜視図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＤ−Ｄ線に沿ったロータ６００の断面構造を模式的に表した図である。また、図１４は、図１３の符号６１３で示される部材であるリング部材６１３を示した図である。具体的には、図１４（ａ）は、リング部材６１３の斜視図であり、図１４（ｂ）はリング部材６１３の平面図であり、図１４（ｃ）はリング部材６１３の側面図である。
【００７７】
図１３（ａ）に示すように、ロータ６００は、第一実施形態のそれと同様に、ロータ平板部６１０を有する。また、ロータ６００は、そのロータ平板部６１０の外周縁部からロータ平板部６１０に対して直角（回転軸と平行な方向）に曲がって形成された対向部６２０を有する。その対向部６２０は、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と対向されるものである。また、ロータ６００は、ロータ平板部６１０の内周側に内周側曲げ部分６３０も形成されている。
【００７８】
そのロータ６００は、図１３（ｂ）に示すように、１枚の電磁鋼板６１１が加工されて、外周側においては対向部６２０の一部である外周側曲げ部分６１２が形成されるとともに、内周側においては内周側曲げ部分６３０が形成されている。そして、外周側曲げ部分６１２の内側には、外周側曲げ部分６１２と接触するようにリング部材６１３が嵌められている。すなわち、対向部６２０は、外周側曲げ部分６１２とリング部材６１３とから構成されている。また、加工後の電磁鋼板６１１の外周側曲げ部分６１２以外の部分が、ロータ平板部６１０とされている。
【００７９】
リング部材６１３は、図１４に示すように、例えば電磁鋼板６１１と同じ板厚ｔｒの帯状の電磁鋼板が環状になるように形成されたものである。そのリング部材６１３の平面視における外形は、ロータ平板部６１０の平面視における外形と略同じとされる。より詳細には、外周側曲げ部分６１２の内側に嵌め込まれる分だけ、リング部材６１３は、ロータ平板部６１０の外形よりも小さくなっている。また、リング部材６１３は、その幅Ｈが、外周側曲げ部分６１２の高さと同じとされる。すなわち、対向部６２０の厚さは、外周側曲げ部分６１２の板厚ｔｒとリング部材６１３の板厚ｔｒとでｔｒ×２とされ、対向部６２０の高さはＨとされる。
【００８０】
このように、ロータ６００は、対向部６２０が形成されているので、ステータティース２１０ａ〜２１０ｈの面と対向する面積を増加させ、従来のロータと同等の厚さを確保できる。よって、ロータ３００の構造を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。さらに、対向部６２０は、外周側曲げ部分６１２とリング部材６１３との２枚の電磁鋼板が積層されて形成されているので、より一層、検出信号のレベルを向上することができる。
【００８１】
また、電磁鋼板６１１を曲げ加工して外周側曲げ部分６１２や内周側曲げ部分６３０を形成する際には、第一実施形態と同様に、断面形状がＲ形状となるように電磁鋼板６１１の周縁部を曲げることが望ましい。この場合、どの程度のＲ形状とすればよいかの考え方は、上記の図４の説明で示した考え方と同じである。ただし、図４の説明では、２枚の電磁鋼板が積層された積層板についてのものであったため、図４の積層板３１１を１枚の電磁鋼板６１１に置き換えて考えればよい。
【００８２】
これにより、ロータ６００の一部を構成する電磁鋼板６１１の板厚に応じた曲げ半径による加工により、電磁鋼板６１１の粒状破壊を確実に防止し、回転角の検出精度の向上を確実に実現できるようになる。
【００８３】
なお、対向部６２０をどの程度の高さにすればよいかの考え方は、上記の第一実施形態で示した考え方と同じである。
【００８４】
次に、第二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。その製造方法は、例えば、第一実施形態と同様に、図７のフロー図にしたがってなされる。この際、ステップＳ１０〜ステップＳ１６、ステップＳ２０の工程は第一実施形態のそれと同じであり、ステップＳ１８のロータ加工工程が第一実施形態のそれと異なる。
【００８５】
具体的には、ロータ加工工程として、加工前の１枚の電磁鋼板６１１がプレス加工されて環状に形成される。この際、外周側曲げ部分６１２及び内周側曲げ部分６３０（図１３参照）の分も見越して、ロータ平板部６１０（図１３参照）よりも大きめに電磁鋼板６１１が形成される。また、ロータ６００の軸倍角が「３」となるように、電磁鋼板６１１は、その外径輪郭線が３周期で変化するように形成される。その後、電磁鋼板６１１の外周縁部及び内周縁部が曲げ工程又は絞り工程によって曲げられて、外周側曲げ部分６１２及び内周側曲げ部分６３０が形成される。
【００８６】
また、ロータ加工工程では、電磁鋼板６１１の加工とは別に、リング部材６１３が形成される工程がなされる。具体的には、予め帯状に形成された電磁鋼板（板厚ｔｒ、幅Ｈ）が曲げ加工により環状に形成される。その際、そのリング部材６１３の平面視における外形が、ロータ平板部６１０の平面視における外形と略同じとなるように形成される。
【００８７】
その後、加工後の電磁鋼板６１１における外周側曲げ部分６１２の内側に、リング部材６１３が嵌められて、ロータ６００が形成される。この際、加工後の電磁鋼板６１１とリング部材６１３とは、例えば溶接によって固定すればよい。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１００によれば、第一実施形態における効果に加え、対向部６２０のみが複数の電磁鋼板で積層され、ロータ平板部６１０は１枚の電磁鋼板６１１で形成されているので、より一層、ロータの軽量化を図ることができる。
【００８９】
なお、上記第二実施形態では、外周側曲げ部分６１２の内側に、１つのリング部材６１３を設けていたが、複数のリング部材を設けて、対向部をさらに厚くしてもよい。具体的には、例えば、１〜４の範囲（外周側曲げ部分を含む対向部の積層数としては２〜５の範囲）の個数のリング部材を設けてもよい。４個より多くなると、ロータ３００が大型化してしまい重量増加、コストアップ等の弊害が大きくなるからである。これによって、検出信号のレベルを向上できる。
【００９０】
（変形例３）
次に、第二実施形態の変形例について説明する。上記第二実施形態では、リング部材が外周側曲げ部分の内側に設けられていたが、外周側曲げ部分の外側に設けるようにしてもよい。ここで、図１５は、この変形例３におけるロータを説明するための図であり、図１３（ｂ）と対比したロータの断面構造を模式的に表した図である。なお、図１５において、図１３の第二実施形態のロータ６００と同一の部品には同一の符号を付している。このように、外周側曲げ部分６１２の外側にリング部材６１４を設けてもよい。
【００９１】
（第三実施形態）
次に、本発明に係るレゾルバの第三実施形態について説明する。上記第一、第二実施形態では、ロータの対向部の少なくとも一部が、ロータ平板部を構成する電磁鋼板で形成されていた。この第三実施形態では、ロータの対向部を、ロータ平板部を構成する電磁鋼板とは別の複数の電磁鋼板を積層して形成するという実施形態である。以下、本実施形態について、第一、第二実施形態と異なる部分を中心にして説明する。
【００９２】
本実施形態のレゾルバは、図１のレゾルバ１００に対して、ロータ３００を、図１６のロータ７００に代えたものである。その他は、第一実施形態と同じである。
【００９３】
ここで、図１６は、第三実施形態におけるロータ７００の構造の説明図である。具体的には、図１６（ａ）はロータ７００の斜視図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＥ−Ｅ線に沿ったロータ７００の断面構造を模式的に表した図である。
【００９４】
図１６（ａ）に示すように、ロータ７００は、第一、第二実施形態のそれと同様に、ロータ平板部７１０及びその外周側に対向部７２０を有する。なお、ロータ７００は、ロータ平板部７１０の内周側には内周側曲げ部分は形成されていない。
【００９５】
そのロータ７００は、図１６（ｂ）に示すように、ロータ平板部７１０は、１枚の電磁鋼板で構成されており、その周縁部は曲げ加工がなされていない。また、ロータ平板部７１０の外周縁部に形成された対向部７２０は、２枚の電磁鋼板７２１、７２２が積層されて形成され、ロータ平板部７１０に溶接その他の固定手段によって固定（ロータ平板部７１０と一体化）されている。それら電磁鋼板７２１、７２２はそれぞれ、第二実施形態と同様に、ロータ平板部７１０と同じ板厚ｔｒで、帯状の電磁鋼板が環状になるように形成されたリング部材である（図１４参照、以下リング部材７２１、７２２と称する。）。それらリング部材７２１、７２２の平面視における外形は、ロータ平板部７１０の平面視における外形と同じとされる。また、リング部材７２１、７２２の幅は、第一、第二実施形態における対向部と同じ高さＨとされる。よって、ロータ７００の対向部７２０は、厚さがｔｒ×２、高さがＨとされる。
【００９６】
このように、ロータ７００は、第一、第二実施形態の対向部と同等の対向部７２０が形成されているので、第一、第二実施形態と同様に、ロータ７００の構造を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。
【００９７】
次に、第三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。その製造方法は、例えば、第一、第二実施形態と同様に、図７のフロー図にしたがってなされる。この際、ステップＳ１０〜ステップＳ１６、ステップＳ２０の工程は第一、第二実施形態のそれと同じであり、ステップＳ１８のロータ加工工程が第一、第二実施形態のそれと異なる。
【００９８】
具体的には、ロータ加工工程として、加工前の１枚の電磁鋼板がプレス加工されて環状に形成されてロータ平板部７１０が形成される。また、ロータ７００の軸倍角が「３」となるように、ロータ平板部７１０は、その外径輪郭線が３周期で変化するように形成される。
【００９９】
また、ロータ加工工程では、第二実施形態におけるリング部材の形成工程と同様に、リング部材７２１、７２２が形成される工程がなされる。この際、リング部材７２１の内側に設けられるリング部材７２２は、リング部材７２１の内側に嵌るように小さめに形成される。その後、リング部材７２１の内側にリング部材７２２が嵌められて、それらリング部材７２１とリング部材７２２とが溶接等で固定される。
【０１００】
その後、ロータ平板部７１０の外周縁部に、積層されたリング部材７２１、７２２が溶接等で固定されて、ロータ７００が形成される。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態のレゾルバ１００によれば、第一、第二実施形態における効果に加え、ロータ平板部７１０と対向部７２０とが別の電磁鋼板で形成されており、ロータ平板部７１０を曲げ加工する必要がないので、曲げ加工にともなう工程を省略でき、曲げ加工によって磁気的特性が変化してしまうのを抑制できる。
【０１０２】
なお、上記第三実施形態では、２つのリング部材７２１、７２２を積層して対向部を形成していたが、さらに多くのリング部材を積層して、対向部をさらに厚くしてもよい。具体的には、例えば、第一実施形態における積層する枚数と同様に、２〜５の範囲の個数のリング部材を設けてもよい。５個より多くなると、ロータ３００が大型化してしまい重量増加、コストアップ等の弊害が大きくなるからである。これによって、検出信号のレベルを向上できる。
【０１０３】
（第四実施形態）
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、上記ロータ平板部と対向部とを有するロータを構成することで、ロータの構造を簡素化しつつ検出信号のレベルを向上することができる。さらに、対向部が、複数の磁性材料の板が積層されて形成されることで、より一層、検出信号のレベルを向上することができる。
【０１０４】
ここで、図１８は、シンクロの用途例を示した図である。シンクロは、図１８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１８において、シンクロとしてのシンクロ発信機７２は、その回転軸７１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７２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７３は、その回転軸７４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７３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７２とシンクロ受信機７３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７２とシンクロ受信機７３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７３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７３のロータ（回転軸７４）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７３のロータの位置がシンクロ発信機７２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７３のロータの回転が停止される。よって、シンクロ発信機７２とシンクロ受信機７３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、ロータの構造を簡素化しつつ、検出信号のレベルを向上することができる。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
上記の各実施形態では、いわゆるインナーロータ型の回転角検出又は回転同期装置としてのレゾルバ、シンクロを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明に係るレゾルバ、シンクロが、いわゆるアウターロータ型であってもよい。この場合、ロータの内周側が、ステータティースの外側（外径側、外周側）の面と対向するので、ロータの内周縁部に対向部を形成するようにする。
【０１０９】
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。
【０１１０】
上記の各実施形態では、絶縁キャップを介してステータ巻線をステータティースの外側に巻回する例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、絶縁キャップが省略された構成であってもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
４ 励磁巻線
５ 出力巻線
１００ レゾルバ（回転角検出装置）
２１０ａ〜２１０ｈ ステータティース
２００ ステータ
２５０ 平板
３００、３０１、６００、７００ ロータ
３０２、３１０、６１０、７１０ ロータ平板部
３０３、３２０、６２０、７２０ 対向部
３０４、３１１ 積層板
３４１ 開口
６１２ 外周側曲げ部分
６１３、７２１、７２２ リング部材
８００ 補強板
７２ シンクロ発信機（シンクロ、回転同期装置）
７３ 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】
磁性材料の平板に形成されその平板面に対して起立したステータティースを有するステータと、
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、
前記ステータティースに巻回される巻線であって、励磁信号が入力されて前記ステータティースを励磁する励磁巻線と、前記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と、を有するステータ巻線と、を備え、
前記ロータは、
前記回転軸回りに回転され、平板として構成されたロータ平板部と、
そのロータ平板部の周縁部に設けられ、前記ステータティースの面と対向する対向面が形成された対向部と、を有し、その対向部が、複数の磁性材料の板が積層されて形成された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】
前記ロータ平板部及び前記対向部は、複数の磁性材料の平板が積層された同一の積層板で形成され、
前記対向部は、前記積層板の周縁部が曲げられた曲げ部分である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】
前記対向部は、前記ロータ平板部の平板の周縁部が曲げられた曲げ部分と、その曲げ部分の内側又は外側に嵌められた磁性材料の環状の板とから構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４】
前記対向部は、前記ロータ平板部の平板とは別の環状の板が複数積層され、その積層された環状の板が前記ロータ平板部の周縁部にて取り付けられて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５】
前記対向部の間に形成された開口を閉塞するように前記対向部の先端間に取り付けられた補強板を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転角検出又は回転同期装置。
【請求項１】
磁性材料の平板に形成されその平板面に対して起立したステータティースを有するステータと、
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、
前記ステータティースに巻回される巻線であって、励磁信号が入力されて前記ステータティースを励磁する励磁巻線と、前記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と、を有するステータ巻線と、を備え、
前記ロータは、
前記回転軸回りに回転され、平板として構成されたロータ平板部と、
そのロータ平板部の周縁部に設けられ、前記ステータティースの面と対向する対向面が形成された対向部と、を有し、その対向部が、複数の磁性材料の板が積層されて形成された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】
前記ロータ平板部及び前記対向部は、複数の磁性材料の平板が積層された同一の積層板で形成され、
前記対向部は、前記積層板の周縁部が曲げられた曲げ部分である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】
前記対向部は、前記ロータ平板部の平板の周縁部が曲げられた曲げ部分と、その曲げ部分の内側又は外側に嵌められた磁性材料の環状の板とから構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４】
前記対向部は、前記ロータ平板部の平板とは別の環状の板が複数積層され、その積層された環状の板が前記ロータ平板部の周縁部にて取り付けられて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５】
前記対向部の間に形成された開口を閉塞するように前記対向部の先端間に取り付けられた補強板を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項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】
【公開番号】特開２０１１−２４７７７１（Ｐ２０１１−２４７７７１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２１８１２（Ｐ２０１０−１２１８１２）
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【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１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【出願人】（０００２０３６３４）多摩川精機株式会社 (669)
【Ｆターム（参考）】
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