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JP-2026076966-A - レゾルバーのための構造部品群、および、レゾルバーの製造のための方法

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Abstract

【課題】本発明は、レゾルバー１のための構造部品群２、３に関し、この構造部品群が、軸線Ａに沿って配置された基礎本体４．１、４．２と、複数の金属薄板成層鉄心セグメント５ａ～５ｐおよびワイヤー巻線６と、金属薄板成層鉄心セグメント５ａ～５ｐと連結された少なくとも１つの閉鎖手段７ａ～７ｐとを備える。 【解決手段】基礎本体４．１、４．２が、リング形状に形成されており、且つ、この基礎本体の内側周囲に沿って、収容手段４．１．１を有しており、この収容手段内に、金属薄板成層鉄心セグメント５ａ～５ｐが、形状的な係合状態で収容されている。収容手段４．１．１の間、基礎本体４．１、４．２の外側周囲に、巻線スペース８が配置されており、これら巻線スペースの内側で、ワイヤー巻線６が部分的に延びている。 【選択図】図２

Inventors

  • ニコライ・ヴァングラー
  • ゲルハルト・ピーロク
  • ルッツ・リシング

Assignees

  • ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20251016
Priority Date
20241024

Claims (15)

  1. レゾルバー（１）のための構造部品群（２、３）であって、この構造部品群が、 軸線（Ａ）に沿って配置された基礎本体（４．１、４．２）と、 複数の金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）およびワイヤー巻線（６）と、 金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）と連結された少なくとも１つの閉鎖手段（７ａ～７ｐ）とを備え、 基礎本体（４．１、４．２）が、リング形状に形成されており、且つ、この基礎本体の内側周囲に沿って、収容手段（４．１．１）を有しており、この収容手段内に、金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）が、形状的な係合状態で収容されており、 収容手段（４．１．１）の間、基礎本体（４．１、４．２）の外側周囲に、巻線スペース（８）が配置されており、これら巻線スペースの内側で、ワイヤー巻線（６）が部分的に延びている、 ことを特徴とする構造部品群。
  2. 構造部品群（３）は、レゾルバー（１）のステーターであることを特徴とする請求項１に記載の構造部品群。
  3. 基礎本体（４．１、４．２）は、この基礎本体の少なくとも１つの端側面において、半径方向及び／または軸線方向に整向された方向成分を備える、周囲方向（Ｕ）に延びる少なくとも１つのタブ（４．１．２、４．１．３、４．１．４、４．２．２）を有していることを特徴とする請求項１から２のいずれか一つに記載の構造部品群。
  4. 基礎本体（４）は、複数の部材から成るように、且つ、非磁性の材料から成形されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の構造部品群。
  5. 基礎本体（４．１、４．２）は、射出成形プロセス、または、積層プロセスによって製造されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の構造部品群。
  6. 請求項１から５のいずれか一つに記載の構造部品群であり、 ・金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）が、それぞれに、半径方向内側に位置する周囲部分（５．１）と、半径方向外側に位置する結合部分（５．３）と、これらの間に配置された担持部分（５．２）とを有し、 ・閉鎖手段（７ａ～７ｐ）が、結合手段（７．４．１、７．４．２）を有しており、 これら結合手段が、金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）の結合部分（５．３）に対して相補的に形成されており、 ・金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）の結合部分（５．３）が、閉鎖手段（７ａ～７ｐ）の結合手段（７．４．１、７．４．２）と、互いに係合するように組み合わせられている、 ことを特徴とする構造部品群。
  7. 金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）は、結合部分（５．３）の幅（Ｂ Ｖ ）が、周囲部分（５．１）の幅（Ｂ Ｕ ）よりも小さいように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の構造部品群。
  8. 少なくとも１つの閉鎖手段（７ａ～７ｐ）は、金属薄板成層鉄心として形成されており、且つ、周囲にわたって閉鎖されたリングとして形成されているか、または、複数のリングセグメントを備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の構造部品群。
  9. 少なくとも１つの閉鎖手段（７ａ～７ｐ）のそれぞれのリングセグメントは、周囲方向（Ｕ）において、金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）の２つの結合部分（５．３）に連結されていることを特徴とする請求項６および８に記載の構造部品群。
  10. 金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）は、基礎本体（４．１）内に埋設されており、 従って、周囲部分（５．１）と基礎本体（４．１）とが、平らな面を形成し、且つ、 基礎本体（４．１）が、金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）の担持部分（５．２）に至るまで延在している、 ことを特徴とする請求項６に記載の構造部品群。
  11. 基礎本体（４．１、４．２）は、半径方向の方向成分を備える、複数の第１のタブ（４．１．４）と、複数の第２のタブ（４．１．２、４．１．３）を有しており、 第１および第２のタブ（４．１．４；４．１．２、４．１．３）が、周囲方向Ｕに沿って、交互に配置されている、 ことを特徴とする請求項３に記載の構造部品群。
  12. 相対的に軸線（Ａ）を中心として回転可能な２つの構造部品群（２、３）を備えているレゾルバー（１）を製造するための方法であって、 これら構造部品群（２、３）の内の少なくとも１つの構造部品群の製造のために、以下のステップ：即ち、 ・射出成形プロセス、または、積層プロセスによって形成された基礎本体（４．１）内への、金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）の少なくとも部分的な埋設、 ・金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）の間に形成されている巻線スペース（８）内における、基礎本体（４．１）の外側周囲上への、ワイヤー巻線（６）の載置、 ・少なくとも１つの閉鎖手段（７ａ～７ｐ）でもっての、金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）の露出している部分の組み合わせ、 のステップが行われることを特徴とする方法。
  13. 金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）の埋設は、基礎本体（４．１）の収容手段（４．１．１）内への、金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）の挿入によって行われることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  14. 金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）の埋設は、金属薄板成層鉄心セグメント（５ａ～５ｐ）の押出し被覆によっての、基礎本体（４．１、４．２）の形成によって行われることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  15. ワイヤー巻線（６）の載置は、半径方向外側から、および、構造部品群（２、３）の外側周囲に沿って、行われることを特徴とする請求項１２から１４のいずれか一つに記載の方法。

Description

電気技術において、電気的な量もしくは電気的な信号への、ローターの角度位置の変換のための電磁式の測定変換器は、レゾルバーと称せられる。概念「レゾルバー」は、この使用において、ンクロ（Ｓｙｎｃｈｒｏ）または回転変位検出器（Ｄｒｅｈｍｅｌｄｅｒ）、もしくは、回転式可変差動変圧器（ＲＶＤＴ（Ｒｏｔａｒｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ））と称される、測定変換器をも包括する。 アブソリュートな位置の検知のために、レゾルバーは、例えば、ステーター巻線とローター巻線とを備えており、これらステーター巻線とローター巻線とが向かい合って位置して配置されている。大抵の場合に銅線から製造されたこれらワイヤー巻線は、１つの部材から成るように形成された金属薄板成層鉄心の上に巻回され、これら金属薄板成層鉄心が、ワイヤー巻線のための空洞部を有している。 ローターの空洞部は、通常、外側に位置するようにローターの金属薄板成層鉄心に配置されており、且つ、相応して、良好に自動化されて外側から載置され得る。上記のことに対して、ステーター巻線の載置に関して、大抵の場合に、内側周囲において位置している空洞部の巻線が、複雑な機械的な巻線方法または手動でだけ、実現可能であることの問題が判明した。 この様式のレゾルバーは、大抵の場合、大量生産され、従って、ここで、ステーターとローターとの、簡単な、可能な限り高自動化可能な製造が求められている。 特許文献１から、ステーター構造を有するレゾルバーが公知であり、このレゾルバーの場合、ワイヤー巻線の載置が外側から行われる。この目的のために、先ず第一に、１つの部材から成るように形成されたステーターコアには、このステーターコアの外側周囲側面において、凹状部が備えられている。 外側の周囲側面からの凹状部内へのステーター巻線の載置の後、ハウジングリングが、外側から、ステーター成層鉄心の上に組み付けられる。最後に、ステーターコアが、内側の周囲側面上で切削加工削剥され、従って、それ以前に装入された凹状部が露出される。 この様式のステーター構造は、粗悪品率に関して欠点を有している。何故ならば、ワイヤー巻線が、凹状部の露出の際に損傷され得るからである。 それに加えて、ステーター構造部品群の記載されている構造は、製造において比較的に手間暇がかかり、且つ、同様に測定精確性に関して不利である。 特開平０５－２９２７２１Ａ号公報 ステーターとローターを有するレゾルバーの実施例の図である。分解図における、レゾルバーの構造部品群の実施例の図である。透視図における、レゾルバーの第１の基礎本体部材の実施例の図である。透視図における、レゾルバーの第２の基礎本体部材の実施例の図である。前面図における、金属薄板成層鉄心セグメントの実施例の図である。前面図における、閉鎖手段の実施例の図である。レゾルバーの構造部品群の組み合わせのための、第１の作業ステップの図である。図７のレゾルバーの構造部品群の組み合わせのための、更に別の作業ステップの図である。図７および図８のレゾルバーの構造部品群の組み合わせのための、更に別の作業ステップの図である。レゾルバーの構造部品群の断面図である。 本発明の特有な実施形態を、以下で、図との関連のもとで、より精確に説明する。 その際、図１は、ステーター３とローター２とを備えるレゾルバー１を示しており、これらステーターとローターとが、軸線Ａに対して同心的に配置されている。示されたレゾルバー１の場合に、ステーター３は、複数の部材から成るように形成されており、従って、このステーターの製造の際に、巻回が外方から可能であり、このことに関しては、以下で、更により詳細に説明される。 示されたローター２は、単に例示的に、変化する輪郭を有するローターコアとして形成されている。図１内において示されたロータータイプの代わりに、しかしながら、更に別のロータータイプ、例えば巻線磁場タイプ（Ｔｙｐ Ｗｉｃｋｅｌｆｅｌｄ）も考慮可能であり、この巻線磁場タイプの場合に、励磁巻線は、ローター２の上に配置されている。 図２は、本発明に従うステーター３を、分解図において示しており、このステーターが、軸線Ａに沿って配置されている。 ステーター３は、複数の部材から成るように形成された基礎本体４．１、４．２と、金属薄板成層鉄心セグメント構造部品群（Ｂｌｅｃｈｐａｋｅｔｓｅｇｍｅｎｔｅｂａｕｇｒｕｐｐｅ）５と、閉鎖手段構造部品群（Ｓｃｈｌｕｓｓｍｉｔｔｅｌｂａｕｇｒｕｐｐｅ）７と、および、ワイヤー巻線（Ｄｒａｈｔｗｉｃｋｌｕｎｇｅｎ）６（図２内において図示されていない）とを備えている。 基礎本体は、第１の基礎本体部材４．１と、第２の基礎本体部材４．２とから成っており、これらが、互いに連結可能である。 金属薄板成層鉄心セグメント構造部品群５は、複数の金属薄板成層鉄心セグメント５ａから５ｐまでを備えており、これらが、軸線Ａを中心として同心的に、且つ、軸線Ａに対して同じ間隔を有して配置されている。 より良好な見通し性のために、金属薄板成層鉄心セグメントのそれぞれの金属薄板成層鉄心セグメントは、図２内において、固有の参照符号を備えていない。しかしながら、周囲方向Ｕにおける英数字併用式の参照符号が、更に別の金属薄板成層鉄心セグメント毎に論理的に継続されることは、自明のことである。 閉鎖手段構造部品群７は、示された実施例に従い、複数の閉鎖手段７ａから７ｐまでを備えており、これらが、軸線Ａを中心として同心的に、且つ、軸線Ａに対して同じ間隔を有して配置されている。 より良好な見通し性のために、閉鎖手段のそれぞれの閉鎖手段は、図２内において、固有の参照符号を備えていない。しかしながら、周囲方向Ｕにおける英数字併用式の参照符号が、更に別の閉鎖手段毎に論理的に継続されることは、自明のことである。 示されたステーターは、図２内において図示された、１６個の金属薄板成層鉄心セグメント５ａから５ｐまで、もしくは、１６個の閉鎖手段７ａから７ｐまでの数に限定されていなく、即ち、より多くのまたはより少ない金属薄板成層鉄心セグメント、もしくは、閉鎖手段が設けられていることも可能である。 特に、その際、閉鎖手段の数は、強制的に、金属薄板成層鉄心セグメントの数に相応する必要はない。 ステーター３の個々の構造部品群は、組み立てられた状態において、互いに連結されており、このことに関しては、図７から９まで内にいける製造プロセスの範囲内において、より詳細に説明される。 第１および第２の基礎本体部材４．１、４．２を備える、基礎本体の実施形態は、図３および図４内において示されている。 第１の基礎本体部材４．１は、リング形状の射出成形部材として形成されており、且つ、軸線方向に延びる、複数の矩形状の収容手段４．１．１を備えており、これら収容手段が、第１の基礎本体部材の全周囲にわたって、離間されて延在している。 それぞれに２つの、直接的に隣接する収容手段４．１．１は、周囲方向Ｕにおいて延びるウェブ４．１．５を介して、互いに、近似的にＵ字形に結合されており、従って、これら収容手段の間で、巻線スペース８（図１０を参照）が形成されている。 ウェブ４．１．５は、これらウェブの両側の端部において、軸線方向に、収容手段４．１．１を越えて突出しており、且つ、一方の端部において、半径方向に整向された第２のタブ４．１．２と、他方の端部において、半径方向に整向された、更に別の第２のタブ４．１．３とを備えている。 両方の、第２のタブ４．１．２、４．１．３は、巻線スペース制限部として利用されるか、もしくは、ウェブ４．１．５の突出する部分との組み合わせにおいて、周囲方向Ｕに整向されているワイヤー巻線６の当該の部分のための、敷設通路として利用される。 それぞれに、ウェブ４．１．５によって結合されていない、隣接する２つの収容手段４．１．１の間に、第１のタブ４．１．４が設けられている。この第１のタブ４．１．４は、矩形状に形成されており、且つ、収容手段４．１．１に対して垂直方向に、且つ、周囲方向Ｕにおいて延びている。これら第１のタブ４．１．４は、有利には、半径方向に、収容手段４．１．１を越えて突出している。 それに加えて、第１のタブ４．１．４は、周囲方向Ｕにおいて、ウェブ４．１．５によって結合されていない、隣接する２つの収容手段４．１．１の間に位置する領域だけにわたって延在している。 半径方向は、１つの方向として定義されており、この方向が、軸線Ａ（中心点）を起点として外方へと指向している。 収容手段４．１．１と、ウェブ４．１．５と、第１のタブ４．１．４と、並びに、第２のタブ４．１．２および４．１．３とは、全て、連結して形成されており、従って、これらが、共に、１つの部材から成る第１の基礎本体部材４．１を形成している。 図４は、第２の基礎本体部材４．２を示しており、この第２の基礎本体部材が、同様に、リング形状の射出成形部材として形成されており、且つ、リング状円板４．２．０の形態での、周囲方向Ｕにおいて閉鎖された第１のタブを備えている。 リング状円板４．２．０の端側面の内の１つの端側面において、および、半径方向内側に位置して、矩形状に形成されている複数の第２のタブ４．２．２が配置されている。これら第２のタブ４．２．２は、リング状円板４．２．０の端側面に対して垂直に、軸線方向に突出しており、且つ、周囲方向Ｕにおいて互いに離間されて配置されている。 第２の基礎本体部材４．２は、付加的に、心合せピン４．２．１（Ａｕｓｒｉｃｈｔｅｓｔｉｆｔｅｎ）の形態での、更に別の第２のタブを備えており、これら心合せピンが、軸線方向に、および、当該の端側面に対して垂直に配置されており、この端側面上に、第２のタブ４．２．２も位置している。 心合せピン４．２．１は、リング状円板４．２．０の端側面上で、半径方向外側に配置されている。有利には、その場合に、それぞれ１つの心合せピン４．２．１は、１つの第２のタブ４．２．２と向かい合って、および、周囲方向において、この第２のタブに対して心合せするように配置されている。 心合せピン（Ｚｅｎｔｒｉｅｒｓｔｉｆｔｅ）４．２．１は、図４内において図示されている、半円形状の断面と並んで、同様に適宜の他の断面幾何学的形状を備えていることは可能であり、この断面幾何学的形状が、閉鎖手段７ａから７ｐまでの凹状部７．３に対して相補的である。 リング状円板４．２．０と、第２のタブ４．２．２と、心合せピン４．２．１とは、全て、連結して形成されており、従って、これらが、共に、１つの部材から成る第２の基礎本体部材４．２を形成している。 本発明に従う金属薄板成層鉄心セグメントの構造は、以下で、例示的に、図５内において示された金属薄板成層鉄心セグメント５ａにおいて説明され、その際、残りの金属薄板成層鉄心セグメント５ｂから５ｐまでが、同一に形成されている。 Ｔ字形に形成された金属薄板成層鉄心セグメント５ａは、周囲部分５．１と、結合部分５．３と、および、周囲部分５．１と結合部分５．３との間に配置された担持部分５．２とを備えている。 担持部分５．２は、半径方向に整向されており、且つ、近似的に、矩形状の断面を有している。担持部分５．２は、第１の側面５．２．１と第２の側面５．２．２とを有しており、これら側面が、基礎本体４．１、４．２内への金属薄板成層鉄心セグメント５ａの埋設の後に、相応する収容部分４．１．１との接触状態にある。 担持部分５．２に、結合部分５．３が配置されており、この結合部分は、軸線Ａに関して、半径方向外側に位置している。結合部分５．３は、第１の側面５．３．１と第２の側面５．３．２とを有しており、これら第１および第２の側面が、それぞれに１つの閉鎖手段７ａ～７ｐのための接触面として利用される。 結合部分５．３の第１の側面５．３．１と第２の側面５．３．