[发明专利]旋转变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测汽车用电动机的输出轴的旋转角度的旋转变压器。 

背景技术

在混合动力汽车、电动汽车中，正在使用高输出功率的无刷电动机，预想今后也会大功率化。为了控制混合动力汽车的无刷电动机，需要正确地掌握电动机的输出轴的旋转角度。其原因在于，为了对定子各线圈的通电切换加以控制，需要正确地掌握转子的旋转位置。 

因此，在电动机中安装有旋转变压器，期望能正确地检测角度。对于汽车的驱动机构所采用的旋转变压器，除需环境适应性好等之外，由于汽车的驱动机构的转速较高，因此，还要求高精度化。而且，与其他车载零件同样，对于旋转变压器也要求小型化和低成本化。 

为了谋求旋转变压器的高精度化，可考虑专利文献1所公开的采用扭斜(skew)的方法。 

在专利文献1中，对于用于防止从磁性旋转变压器输出的正弦波失真的方法，作为以往技术，其公开有改变转子芯和定子芯的极距的方法、使定子芯相对于转子芯倾斜地构成的扭斜方法。 

另一方面，为了谋求旋转变压器的小型化，公知有专利文献2中公开的使旋转变压器印制电路化的技术方案。 

在专利文献2中，将粘贴于电路板上的片状线圈(sheetcoil)在排列方向上的图案间距以间距不等的方式来进行配置， 从而防止在磁通势波形中加入高次谐波，从而提高检测精度。 

在专利文献3中公开有涉及片状线圈型旋转变压器的技术。 

上述片状线圈型旋转变压器使励磁相线圈和检测线圈能够隔着空隙移动，所述励磁相线圈通过在绝缘片层的正面侧设置有涡旋形线圈、在绝缘片层的反面侧设置有从与上述表面侧相同的方向看时与表面侧线圈反向卷绕的涡旋形线圈而形成，所述检测线圈通过在绝缘片层的正面侧设置有涡旋形线圈、在绝缘片层的反面侧设置有与上述正面侧的涡旋形线圈成90°的电相位差的涡旋形线圈而形成；将励磁相线圈的涡旋形线圈或者形成为圆弧状和直线状的导体的接合体、或者形成为连接圆弧状或直线状的导体而成的卷线状，将检测线圈的上述正面侧的涡旋形线圈和背面侧的涡旋形线圈形成为依次连接半波正弦波形状的导体和圆弧状或直线状的导体而成的涡旋状。 

通过这样，能够提供一种降低位移误差、且角度误差较小的旋转变压器。 

专利文献1：日本特开平5-312590号公报 

专利文献2：日本特开平7-211537号公报 

专利文献3：日本特开平8-292066号公报 

但是，在专利文献1及专利文献2中存在如下的问题。 

若考虑到旋转变压器的低成本化，则使用绕线线圈并不是理想的。由于在制造过程中无论怎样都需要绕线的工序，因此，难以谋求降低成本。 

在使用绕线时，增加了将导线卷绕于线圈骨架的工序和组装线圈的工序等，使得旋转变压器的零件件数增加，因此会妨碍降低成本。另外，由于绕线需要有一定程度的厚度，因此，也难以实现薄型化。 

另一方面，在采用专利文献2中公开的构造时，虽然能够通过使用片状线圈而实现薄型化，但由于使用片状线圈而使磁通势波形成为台阶状的正弦波形状，会在检测侧拾取周期性误差成分，产生检测误差。 

因此，专利文献2存在难以提高精度这样的问题。在提高检测精度的方面，虽然也可考虑采用专利文献1的扭斜，但由于形状不同，因此无法直接将对比文件2的技术内容应用专利文献1所述的方式中。 

另外，在采用专利文献3中公开的构造的情况下，虽能够谋求提高检测精度，但无法完全除去噪声。 

由坐标图表示的传感器误差与误差周期的关系可知(参照后述的图7)，在检测侧检测到的周期性误差成分出现了多个峰值。 

考虑到即使是专利文献3的方法，也只能获得消除该峰值中的一个峰值的效果，在现实状况中，也正在寻求利用其他方法来提高检测精度。 

发明内容

因此，本发明的目的在于为了解决这样的问题而提供一种薄型且能够提高精度的旋转变压器。 

为了达到上述目的，本发明的旋转变压器具有以下特征。