旋转变压器的制作方法

专利名称：旋转变压器的制作方法
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 (resolver)。
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，需要正确地把握电动机的输出轴的旋转 角度。其原因在于，为了控制对定子的各线圈的通电切换，需要正确地把握转子的旋转位置。 因此，期望在电动机中安装有旋转变压器，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，除环境适应性好等之外，由于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。 在形成这样的平板状的旋转变压器的情况下，处理用于相互连接各线圈间的连接 线等跨越各线圈的配线成为问题。 在专利文献3中，在设有平面状线圈的基板中设置贯通孔，用以连接设置在基板 的表面和背面的线圈。通过这样地设置，将设置在表面的平面状线圈与设置在背面的平面 状线圈连接，形成电路。 为了谋求旋转变压器的小型化，公知有专利文献4中公开的印制电路化的方法。 在专利文献4中，通过在绝缘片层中形成螺旋形线圈而以此形成励磁线圈和检测
线圈，并使励磁线圈和检测线圈以空出规定距离的空隙地相面对且能够相对移动的方式构
成，从而形成薄型的旋转变压器。 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2007-225588号公报 专利文献4 :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。使用绕线线圈，
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，增加了将导线巻绕于线圈骨架的工序和组装线圈的工序等，也使
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，大多采用如下这样的方法，即，在为了形成片状线圈而对设置在基板上的铜板描画印制图案之后，进行蚀刻而形成所需要的图案，在图案上形成绝缘层。为了获得多层线圈，之后将基板相互粘合。 这样，需要多个工序，因此难以谋求成本降低。
另一方面，在专利文献3中存在如下的问题。 在基板的表面和背面设置平面状线圈并将它们连起的情况下，仅能够在背面和表面这2个面形成平面状线圈。另外，鉴于除必须在形成一面的线圈之后再形成另一面的线圈之外，还必须形成通孔，并需要对通孔进行锡焊等的情况，这也存在工序数量变多这样的问题。 另一方面，在专利文献4中存在如下的问题。 专利文献4的片型线圈使用印刷电路板而形成，但为了形成印刷电路板型的线圈需要多个工序，因此，不易降低成本。 因此，申请人提出了以喷墨方式在绝缘基板上描画形成线圈的方法。但是，在该方式中，由于使用墨来描画线圈，因此难以确保厚度，为了获得线圈的截面积，必须增大线宽。但是，为了促进小型化而对增大线宽也存在制约，因此，难以提高安培匝数(ampere turn)。

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实现低成本化、具有能够可靠地进行接线的连接线构造、且能够提高安培匝数的旋转变压器。
为了达到上述目的，本发明的旋转变压器具有如下特征。 (1) —种旋转变压器，该旋转变压器由圆盘状的转子和平板状的定子构成；上述转子设有形成为平面状的3次线圈；上述定子与上述转子同心且彼此沿轴线方向相对设置，该定子层叠地设有形成为平面状且被供给余弦波的1次线圈、和形成为平面状且被供给正弦波的2次线圈；其特征在于，与上述3次线圈相对地设置上述1次线圈和上述2次线圈，在上述1次线圈与上述2次线圈之间设置有采用绝缘性涂料的绝缘层。
(2)在(1)所述的旋转变压器中，其特征在于，在上述转子中包括与上述3次线圈相对应的、由具有磁性的物质构成的转子辅助芯。
(3)在(1)或(2)所述的旋转变压器中，其特征在于，在上述定子中包括与上述1次线圈及上述2次线圈相对应的、由具有磁性的物质构成的定子辅助芯。
(4)在(2)或(3)所述的旋转变压器中，其特征在于，将上述转子辅助芯嵌入成形于上述转子主体，或者将上述定子辅助芯嵌入成形于上述定子主体。 (5)在(1) (4)中任一项所述的旋转变压器中，其特征在于，在上述转子主体上设置用于固定上述转子的转子安装部，以上述转子安装部为基准，使用导电性涂料形成上述3次线圈。 (6)在(1) (5)中任一项所述的旋转变压器中，其特征在于，在上述定子主体上 设置用于固定上述定子的定子安装部，以上述定子安装部为基准，使用导电性涂料形成上 述1次线圈或者上述2次线圈。 (7)在(1) (6)中任一项所述的旋转变压器中，其特征在于，上述转子主体和上 述定子主体中的至少一方使用绝缘性的树脂材料形成。 (8) —种旋转变压器，该旋转变压器包括定子和转子，该定子或转子具有在端面形 成有平面状线圈的基座、和设置于上述基座且与上述平面状线圈连接的连接线，其特征在 于，在上述基座的设有上述平面状线圈的上述端面，上述连接线的端部自上述基座突出地 设置，在上述连接线端部的周围设有凹部。 (9)根据(8)所述的旋转变压器，其特征在于，由导电性涂覆剂形成上述平面状线 圈，将上述平面状线圈形成至上述凹部内的上述连接线端部附近。 (10)根据(9)所述的旋转变压器，其特征在于，以使上述平面状线圈与上述凹部 内的上述连接线端部重叠的方式形成上述平面状线圈。
(11)根据(8) (10)中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，上述连接线端部 自上述基座突出的突出高度低于上述端面的高度，上述连接线端部被导电性涂覆剂覆盖。
(12)根据(8) (11)中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，上述基座为树脂 制。
(13)根据(12)所述的旋转变压器，其特征在于，将上述连接线嵌入成形于上述基座。 (14) —种旋转变压器，该旋转变压器包括形成为平板状的励磁线圈和形成为平板 状的检测线圈，使上述励磁线圈和上述检测线圈隔着空隙地相面对且能够相对移动，检测 二者的相对位置信息，其特征在于，上述检测线圈或上述励磁线圈是将至少2个以上平面 状线圈并联连接而形成。 (15)在(14)所述的旋转变压器中，其特征在于，将上述励磁线圈及上述检测线圈 配置为环状。 采用具有该特征的本发明的旋转变压器，能获得如下的作用、效果。
首先，(1)所述的技术方案是一种旋转变压器，该旋转变压器由圆盘状的转子和平 板状的定子构成；上述转子设有形成为平面状的3次线圈；上述定子与上述转子同心且沿 轴线方向相对设置，该定子层叠地设有形成为平面状且被供给余弦波的1次线圈、和形成 为平面状且被供给正弦波的2次线圈；其中，与上述3次线圈相对地设置上述1次线圈和上 述2次线圈，在上述1次线圈与上述2次线圈之间设置有采用绝缘性涂料的绝缘层。
使可被供给余弦波的1次线圈与被供给正弦波的2次线圈重叠而形成为励磁线 圈，并通过使用绝缘性的涂料形成需要形成在该1次线圈与2次线圈之间的绝缘层，能够谋 求低成本化。 例如，通过以喷墨方式将绝缘性涂料描画为绝缘层并烧制来形成绝缘层。通过这 样地形成绝缘层，能够形成薄型的旋转变压器，而且能够减少工序数量而谋求降低成本。
另外，在(1)所述的旋转变压器中，(2)所述的技术方案在转子中包括与3次线圈 相对应的、由具有磁性的物质构成的转子辅助芯。
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另外，在(1)或(2)所述的旋转变压器中，(3)所述的技术方案在定子中包括与1次线圈及2次线圈相对应的、由具有磁性的物质构成的定子辅助芯。 专利文献2所示的印制线圈能够将线圈形成得较薄，相反，由于电路的截面面积减小，因此能够在其中流动的电流量减小。结果，也存在导致旋转变压器的检测精度降低这样的问题。在促进小型化、薄型化时，发生这些问题的倾向变大。 但是，通过设置定子辅助芯或转子辅助芯，即使是薄型的旋转变压器也能够形成高效率的磁路，从而能够提高旋转变压器的检测精度。结果，能够提供薄型且高精度的旋转变压器。 另外，在(2)或(3)所述的旋转变压器中，(4)所述的技术方案将转子辅助芯嵌入成形于转子主体，或者将定子辅助芯嵌入成形于定子主体。 在转子上形成3次线圈，在定子上形成1次线圈及2次线圈。通过使用嵌入成形来形成转子辅助芯或定子辅助芯，能够容易地形成转子及定子。因此，能够提供低成本且薄型的旋转变压器。 另外，在(1) (4)中任一项所述的旋转变压器中，(5)所述的技术方案在转子主体上设置用于固定转子的转子安装部，以转子安装部为基准地使用导电性涂料形成3次线圈。
另外，在(1) (5)中任一项所述的旋转变压器中，(6)所述的技术方案在定子主体设置用于固定定子的定子安装部，以定子安装部为基准地使用导电性涂料形成1次线圈或2次线圈。 在使用导电性涂料、利用例如喷墨方式描画线圈图案的情况下，线圈的相位错位将成为问题。但是，通过在转子主体设置有转子安装部、或者在定子主体设置有定子安装部，并以它们为基准地描画线圈图案，则能够防止线圈的相位错位。 转子安装部是为了向电动机的转子上进行安装而设置的，定子安装部是为了向电动机的盖等上进行安装而设置的。这样的安装部在机械定位方面是必需的，通过以它们为基准描画线圈，能够防止相位错位。 另外，在(1) (6)中任一项所述的旋转变压器中，(7)所述的技术方案为转子主体或者定子主体中的至少一方使用绝缘性的树脂材料形成。 通过由绝缘性的树脂形成转子主体或定子主体，能够廉价地形成旋转变压器。
另外，(8)所述的技术方案是一种旋转变压器，该旋转变压器包括定子和转子，该定子或转子具有在端面形成有平面状线圈的基座、和设置于上述基座且与上述平面状线圈连接的连接线，其中，在上述基座的设有上述平面状线圈的上述端面，将上述连接线的端部自上述基座突出地设置，在上述连接线端部的周围设有凹部。 通过使连接线的端部自基座突出，在连接线端部周边设置凹部，例如在将焊锡等用于接合的情况下，能够通过焊锡等积存在凹部而提高线圈与连接线的电接合性。另外，通过在连接线端部周边设置凹部，还能够防止焊锡等漏出。
由此，能够实现廉价且切实地连接线圈和连接线。 另外，根据(8)所述的旋转变压器，(9)所述的技术方案由导电性涂覆剂形成平面状线圈，将平面状线圈形成至凹部的连接线端部。 通过使用导电性涂覆剂、例如采用了银膏的导电墨等，描画平面状线圈而形成平面状线圈，通过使平面状线圈延伸至向凹部突出的连接线端部，能够使电接合更为可靠。
在使用导电性涂覆剂形成平面状线圈时，虽然能够廉价地形成平面状线圈，但平面状线圈与连接线的接合方法成为问题。在由导电性涂覆剂形成平面状线圈时，不易确保平面状线圈的厚度，因此，在使平面状线圈与连接线接合时，优选另外多使用导电性膏(导电性涂覆剂)等可靠地进行接线。此时，通过将平面状线圈描画形成至连接线端部突出的部分，能够使平面状线圈与连接线端部的接合状态良好。 另外，根据(9)所述的旋转变压器，(10)所述的技术方案以使平面状线圈与凹部内的连接线端部重叠的方式形成平面状线圈。 为了能够更切实地确保连接线端部与平面状线圈的连接，而以使平面状线圈与连
接线端部重叠的方式形成平面状线圈，能够更切实地将平面状线圈和连接线端部电连接。 另外，根据(8) (10)中任一项所述的旋转变压器，(11)所述的技术方案使连接
线端部自基座突出的突出高度低于端面的高度，连接线端部被导电性涂覆剂覆盖。 旋转变压器所采用的转子侧的基座和定子侧的基座在分开规定距离的状态下使
用，但简单地使连接线自基座突出时，为了使连接线在转子和定子的距离下不会发生干涉，
有可能必须进一步确保转子与定子的距离。由于转子与定子的距离越近，越能提高旋转变
压器的检测精度，因此，往往希望以避免干涉的程度抑制转子与定子的距离。因此，通过以
连接线端部自基座突出的突出高度低于基座的端面的方式来决定设置于凹部的连接线端
部的突出量，可以不用不必要地加大转子与定子的距离。 另外，根据(8) (11)中任一项所述的旋转变压器，(12)所述的技术方案为基座为树脂制，因此，有助于降低旋转变压器的成本。另外，易于将连接线嵌入成形于基座。
另外，根据(8) (12)中任一项所述的旋转变压器，(13)所述的技术方案将连接线嵌入成形于基座。 通过将连接线嵌入成形于基座，能够有助于降低成本。 另外，(14)所述的发明包括形成为平板状的励磁线圈和形成为平板状的检测线
圈，使励磁线圈和检测线圈隔着空隙地相面对且能够使其相对移动，检测二者的相对位置
信息，其中，检测线圈或励磁线圈是将至少2个以上平面状线圈并联连接而形成。 通过并联连接多个平面状线圈而形成检测线圈或励磁线圈中的至少一个，能够不
会引起每一个线圈的电压降低而确保性能。例如，在利用检测线圈检测从励磁侧输出的磁场时，能够通过并联连接检测线圈来确保检测线圈的安培匝数。 因此，能够在形成线圈的电路中使用电阻比铜箔大的材料。例如，在为了谋求低成本化而使用导电性墨来形成线圈的情况下，由于难以像铜箔那样地确保厚度，因此，会导致电阻升高。在这样的情况下，也能够通过并联连接检测线圈或励磁线圈来确保安培匝数，能够确保旋转变压器的性能。 在(14)所述的旋转变压器中，(15)所述的技术方案将励磁线圈及检测线圈配置为环状。 因而，能够有助于廉价地确保用于检测薄型旋转体的角度的旋转变压器的安培匝数。


图1是简单地表示第1实施方式的电动机构造的剖视图。
图2是示意地表示第1实施方式的旋转变压器的截面的剖视图。 图3是第1实施方式的旋转变压器的转子侧线圈图案。 图4是第1实施方式的定子侧的线圈图案图。 图5(a)是第1实施方式的、将励磁线圈的第1线圈简化的线圈图案图。图5(b)
是第1实施方式的、将励磁线圈的第2线圈简化的线圈图案图。 图6是表示第1实施方式的旋转变压器的位置检测控制的框图。 图7是第2实施方式的旋转变压器的剖视图。 图8是第3实施方式的电动机的剖视图。 图9是第4实施方式的电动机的剖视图。 图10是第5实施方式的电动机的剖视图。 图11 (a)表示第6实施方式的旋转变压器定子的主视图。图11 (b)表示第6实施 方式的壳盖部分的AA剖视图。 图12(a)表示第7实施方式的旋转变压器定子的主视图。图12(b)表示第7实施 方式的壳盖部分的BB剖视图。 图13(a)表示第8实施方式的旋转变压器定子的主视图。图13(b)表示第8实施 方式的壳盖部分的CC剖视图。 图14是简易地表示第9实施方式的电动机的剖视图。 图15是示意地表示第9实施方式的旋转变压器的截面的剖视图。 图16是第9实施方式的旋转变压器的定子侧线圈图案。 图17是第9实施方式的定子侧的线圈图案图。 图18(a)是第9实施方式的、将励磁线圈的第l线圈简化而成的线圈图案图。 图18(b)是第9实施方式的、将励磁线圈的第2线圈简化而成的线圈图案图。 图19(a)是第9实施方式的连接线端部的俯视图。 图19(b)是第9实施方式的连接线端部的AA剖视图。 图20(a)是第10实施方式的连接线端部的俯视图。 图20(b)是第10实施方式的连接线端部的BB剖视图。 图21是第11实施方式的、包括连接线附近在内的主体的剖视图。 图22是第11实施方式的、在主体中安装有连接线的状态的C向视图。 图23是第11实施方式的、在主体中安装有连接线的状态下的热熔接后的状态。 图24是第11实施方式的、在主体中安装有连接线的状态的D向剖面。 图25是第12实施方式的、在主体中安装有连接线的状态的俯视图。 图26是第12实施方式的、在主体中安装有连接线的状态下的热熔接后的状态。 图27是第12实施方式的、在主体中安装有连接线的状态的剖视图。 图28是简单地表示第13实施方式的电动机的剖视图。 图29是示意地表示第13实施方式的旋转变压器的截面的剖视图。 图30是第13实施方式的旋转变压器的转子侧线圈图案。 图31是第13实施方式的定子侧的线圈图案图。 图32(a)是将第13实施方式的励磁线圈的第1线圈简化的线圈图案图。图32(b) 是将第13实施方式的励磁线圈的第2线圈简化的线圈图案图。
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图33是说明第13实施方式的旋转变压器的检测线圈的电连接的图。
具体实施例方式
接着，参照

本发明的实施方式。 第1实施方式 首先，说明本实施方式的构造。
图1表示简单地表示第1实施方式的电动机构造的剖视图。 电动机10是包括壳主体11、壳盖12、电动机定子13、电动机转子14、电动机轴15、电动机轴承16a及电动机轴承16b的无刷电动机。 壳主体11及壳盖12是通过铸造铝合金等来制作的，在壳主体11上装配有电动机轴承16a，在壳盖12上装配有电动机轴承16b，由电动机轴承16a及电动机轴承16b支承电动机轴15以使电动机轴15能够旋转。 电动机定子13固定在壳主体11的内周。电动机定子13具有线圈，通过通电产生磁力。 另一方面，在电动机轴15上固定有包括永磁铁的电动机转子14。电动机定子13和电动机转子14被分开规定距离地保持，通过对电动机定子13通电来使电动机转子14旋转，产生驱动力，向电动机轴15传递动力。 在电动机转子14的端面具有磁屏蔽板17。而且，磁屏蔽板17的一面与电动机转子14抵接，磁屏蔽板17的另一面与旋转变压器转子20抵接。 在壳盖12上固定有旋转变压器定子30，在组装了壳主体11和壳盖12的状态下，旋转变压器转子20与旋转变压器定子30分开规定距离G地配置。虽然使规定距离G越小越能够提高旋转变压器100的检测精度，但也需在考虑到尺寸公差、由温度导致的尺寸变化等基础之上来决定规定距离G。 图2表示示意地表示旋转变压器的剖面的剖视图。图3表示旋转变压器的转子侧线圈图案。图4表示定子侧的线圈图案图。图5(a)表示将励磁线圈的第l线圈简化的线圈图案图。图5(b)表示将励磁线圈的第2线圈简化的线圈图案图。 旋转变压器100包括旋转变压器转子20和旋转变压器定子30。旋转变压器转子20与旋转变压器定子30的位置关系以彼此分开规定距离G的方式进行配置。
旋转变压器转子20包括由LCP (Liquid Crystal Polymer)树脂或PPS(Polyphenylene Sulfide)树脂成形的转子主体21 、和以喷墨方式描画在转子主体21的表面的相当于3次线圈的检测线圈22。 检测线圈22由检测线圈图案22A和绝缘层40构成。上述检测线圈图案22A是使用由混合了银粉和分散剂等的银膏等构成的导电墨描画而成；上述绝缘层40是使用由聚酰亚胺等构成的绝缘墨描画而成。 在利用导电墨在转子主体21的表面描画检测线圈图案22A时，以10 20iim左右的厚度涂敷导电墨而描画检测线圈图案22A，然后放入炉中进行烧制。通过烧制使分散剂蒸发，在转子主体21的表面形成厚度为2 5 ii m的银薄膜。线圈图案的线的宽度为0. 5mm左右。 然后，在形成检测线圈图案22A之后，以喷墨方式形成绝缘层40。但是，由于绝缘层40的形状并不复杂，因此，也可以采用粘贴膜或使用丝网印刷等方法。
另外，在旋转变压器转子20中包括转子侧旋转变压器(rotary trans)24。转子侧旋转变压器24中使用导电墨描画出旋转变压器图案24A，在旋转变压器图案24A的上表面设有绝缘层40。 对于旋转变压器图案24A也利用与检测线圈图案22A同样的方法进行描画。
对于检测线圈图案22A而言，旋转变压器100为2X (4极型、旋转变压器旋转1周时输出2周期量的信号)，因此，第1检测线圈22a、第2检测线圈22b、第3检测线圈22c及第4检测线圈22d这4个线圈串联连接，并且连接于旋转变压器图案24A。连接是利用第1连接线28A、第2连接线28B、第3连接线28C及第4连接线28D连接。
具体地讲，以第1连接线28A连接于旋转变压器图案24A的第1检测线圈22a，从内周朝向外周巻绕，并连接于第2检测线圈22b。第2检测线圈22b从外周朝向内周巻绕，利用第2连接线28B及第3连接线28C连接于第3检测线圈22c。第3检测线圈22c从内周朝向外周巻绕，连接于第4检测线圈22d。第4检测线圈22d从外周朝向内周巻绕，利用第4连接线28D连接于旋转变压器图案24A。 第1连接线28A 第4连接线28D是在旋转变压器转子20中埋入导线而形成的。
另外，在旋转变压器转子20中包括嵌入成形于转子主体21的检测线圈辅助芯25和旋转变压器辅助芯26。 检测线圈辅助芯25是将与检测线圈22相对应地以如下的宽度的金属片配置成圆形而成的，从旋转变压器转子20的径向来看，金属片的宽度为比检测线圈图案22A的内周之间的宽度大、且比检测线圈图案22A的外周之间的宽度小。 旋转变压器辅助芯26是与转子侧旋转变压器24相对应地形成为宽度比图3所示的旋转变压器图案24A宽一些的环状的金属片。辅助芯所采用的材质需要使用具有磁性的物质，优选为例如铁、铁氧体类不锈钢、加入铁粉的树脂等强磁性体。 在旋转变压器转子20中设有转子定位销孔27。转子定位销孔27是与设置于磁屏蔽板17的一部分上的定位销17A配合的孔，以该转子定位销孔27为基准描画检测线圈图案22A及旋转变压器图案24A。 旋转变压器定子30包括由LCP树脂或PPS树脂成形的定子主体31、和以喷墨方式描画在定子主体31的表面上的励磁线圈32。 励磁线圈32由使用导电墨描画而成的相当于1次线圈的第1励磁线圈图案32A、使用导电墨描画而成的相当于2次线圈的第2励磁线圈图案32B、和使用绝缘墨描画而成的绝缘层40构成。 另外，在旋转变压器定子30中包括定子侧旋转变压器34。定子侧旋转变压器34中，使用导电墨来描画成旋转变压器图案34A，在旋转变压器图案34A的上表面设有绝缘层40。 由于导电墨及绝缘层40的描画方法与旋转变压器转子20的描画方法相同，因此省略说明。 励磁线圈32包括被供给余弦波的第1励磁线圈图案32A和被供给正弦波的第2励磁线圈图案32B。第l线圈的第1励磁线圈图案32A与第2线圈的第2励磁线圈图案32B为相同的图案，以电角度计错开90。的状态重叠。在第1励磁线圈图案32A与第2励磁线
11圈图案32B之间设有绝缘层40。第1励磁线圈图案32A、第2励磁线圈图案32B及旋转变 压器图案34A连接于电路38。 另外，在旋转变压器定子30中包括嵌入成形于定子主体31的励磁线圈辅助芯35。
如简略地描画第1励磁线圈图案32A及第2励磁线圈图案32B的图5的(a)及图 5的(b)所示，旋转变压器100为2X的旋转变压器，因此，励磁线圈也交替地具有2组N极 和S极。连接于电路38的第1励磁线圈32a从侧向内侧巻绕，利用与第1连接线37A连接 的第2连接线37B，连接于第2励磁线圈32b。第2励磁线圈32b从内侧向外侧巻绕，连接 于第3励磁线圈32c。第3励磁线圈32c从外侧向内侧巻绕，利用与第3连接线37C连接的 第4连接线37D，连接于第4励磁线圈32d。第4励磁线圈32d从内侧向外侧巻绕，连接于 电路38。 另外，第1连接线37A 第4连接线37D为通过在旋转变压器转子20中埋入导线 而形成的。 由于第2励磁线圈图案32B也以相同的图案连接，因此省略说明。 在旋转变压器定子30中设有定子定位销孔39。定子定位销孔39是与设置于壳盖
12的定位销17B配合的孔。以定子定位销孔39为基准描画第1励磁线圈图案32A、第2励
磁线圈图案32B及旋转变压器图案34A。 图6是表示旋转变压器的位置检测控制的框图。 电动机10由电路38及传感器部50构成。电路38由正弦波产生器41、高频产生 器42、余弦波产生器43、第1调制器44、第2调制器45、检波器46及相位差检测器47构成。 传感器部50由励磁线圈32、检测线圈22、转子侧旋转变压器24和定子侧旋转变压器34构 成。 如图4所示，产生7. 2kHz正弦波的正弦波产生器41连接于第1调制器44。产生 7. 2kHz余弦波的余弦波产生器43连接于第2调制器45。 另外，产生360kHz正弦波的高频产生器42连接于第1调制器44、第2调制器45。 另外，正弦波产生器41连接于相位差检测器47。检波器46连接于相位差检测器47。
第1调制器44连接于第1励磁线圈图案32A，第2调制器45连接于第2励磁线圈 图案32B。 检测线圈22连接于转子侧旋转变压器24，定子侧旋转变压器34连接于检波器 46。 由于第1实施方式为上述构造，因此起到以下说明的作用、效果。
首先，可列举能够提供薄型且廉价的旋转变压器100的效果。 第1实施方式的旋转变压器100由圆盘状的旋转变压器转子20和平板状的旋转 变压器定子30构成；上述旋转变压器转子20设有形成为平面状的检测线圈图案22A ;上述 旋转变压器定子30与旋转变压器转子20同心且沿轴线方向彼此相对设置，该旋转变压器 定子30层叠设有形成为平面状且被供给余弦波的第1励磁线圈图案32A、和形成为平面状 且被供给正弦波的第2励磁线圈图案32B ;其中，第1励磁线圈图案32A和第2励磁线圈图 案32B与检测线圈图案22A相对地设置，在第1励磁线圈图案32A与第2励磁线圈图案32B 之间设有采用绝缘性涂料的绝缘层40。 绝缘层40与以往方式不同，使用绝缘墨形成。由于以往使用印刷电路板、片型印刷电路板，因此，构成其自身厚度需要一定厚度。例如，若是片型印刷电路板，则具有O. l 1. 6mm左右的厚度。另一方面，由绝缘墨形成的绝缘层40具有2 10 y m左右的厚度，能够形成比以往更薄的绝缘层40。由于以该厚度满足绝缘性能，因此，能够减薄绝缘层40的厚度。 结果，使得检测线圈图案22A与第1励磁线圈图案32A、检测线圈图案22A与第2励磁线圈图案32B的相对位置(0.3 lmm左右)的距离变化减小，能够有助于检测正确的角度。 另外，由于绝缘层40由绝缘墨形成，因此，与像印刷电路板那样需要多次蚀刻的方法相比，能够在更短时间内形成绝缘层40，由于原料的成本也能够廉价地解决，因此，有助于成本降低。 另外，可列举通过设置检测线圈辅助芯25来强化检测线圈22的磁通效果这一点。
第1实施方式的旋转变压器100在旋转变压器转子20中包括与检测线圈图案22A相对应的、由具有磁性的物质构成的检测线圈辅助芯25，在旋转变压器定子30中包括第1励磁线圈图案32A及与第1励磁线圈图案32A相对应的、由具有磁性的物质构成的励磁线圈辅助芯35。 通过在旋转变压器转子20中设置检测线圈辅助芯25、在旋转变压器定子30中设置励磁线圈辅助芯35，从而能够增强磁路的磁通。 由于在片型的旋转变压器中能够流动的电流量较少，因此，精度方面存在问题的情况较多。特别是，在利用喷墨方式描画检测线圈22及励磁线圈32、转子侧旋转变压器24及定子侧旋转变压器34时，会导致其电路的截面面积变小。 因此，存在伴随着在电路中流动的电流量减少且磁通强度降低而导致旋转变压器
100的精度变差这样的问题。但是，通过设置检测线圈辅助芯25、励磁线圈辅助芯35及旋
转变压器辅助芯26，能够强化各电路所产生的磁通，能够形成高效率的磁路。 通过强化磁通，也提高了旋转变压器100的检测精度。对于谋求旋转变压器100
的薄型化、小型化的现状下，具有优势。 另外，通过将检测线圈辅助芯25嵌入成形于转子主体21、或者将励磁线圈辅助芯35嵌入成形于定子主体31，从而能够谋求旋转变压器100的低成本化。
第1实施方式的旋转变压器100是将检测线圈辅助芯25嵌入成形于旋转变压器转子20的转子主体21、或者将励磁线圈辅助芯35嵌入成形于旋转变压器定子30的定子主体31而成的旋转变压器。 通过采用嵌入成形，能够将检测线圈辅助芯25容易地保持在转子主体21的内部或者将励磁线圈辅助芯35容易地保持在定子主体31的内部，也有助于降低成本。
另外，由于以导电墨描画检测线圈图案22A、或第1励磁线圈图案32A及第2励磁线圈图案32B，因此，能够廉价地提供旋转变压器100。 第1实施方式的旋转变压器100中，在旋转变压器转子20的转子主体21设置有用于固定旋转变压器转子20的转子定位销孔27，以转子定位销孔27为基准，使用导电性涂料形成检测线圈图案22A。另外，在旋转变压器定子30的定子主体31设置有用于固定旋转变压器定子30的定子定位销孔39，以定子定位销孔39为基准，使用导电性涂料形成第1励磁线圈图案32A或第2励磁线圈图案32B。
通过由导电墨及绝缘墨形成旋转变压器转子20及旋转变压器定子30的线圈图 案，能够促进薄型化，并且，由于不需要像印制线圈那样地蚀刻，因此能够削减工序数量。
另外，由于以转子定位销孔27及定子定位销孔39等被作为安装基准的部分为基 准位置，形成检测线圈图案22A、第1励磁线圈图案32A及第2励磁线圈图案32B，因此，在 将旋转变压器100安装于电动机10上时不容易以产生安装角度误差。
因而，能够提高旋转变压器100的检测精度。 接着，通过使转子主体21及定子主体31为树脂制，能够谋求旋转变压器100的成 本降低。 旋转变压器转子20的转子主体21或者旋转变压器定子30的定子主体31中的至 少一方是使用绝缘性的树脂材料形成的。 因而，除期望辅助芯的嵌入成形变得容易之外，还期望提高耐水性、耐油性。电动 机10、旋转变压器100在用作车的动力时，大多情况下为了冷却而使用油。因此，对于存在
有可能沾油的旋转变压器ioo，也谋求其具有耐油性。 接着，说明本发明的第2实施方式。
第2实施方式 第2实施方式的基本构造与第1实施方式的旋转变压器100大致相同，第1连接 线28A 第4连接线28D及第1连接线37A 第4连接线37D的形成方法不同。以下，仅 对不同的部分进行说明。 图7表示第2实施方式的旋转变压器的剖视图。 旋转变压器转子20包括检测线圈22及转子侧旋转变压器24，在描画完第1连接 线28A 第4连接线28D之后设置绝缘层40，在绝缘层40上描画检测线圈图案22A及旋转 变压器图案24A，然后设置绝缘层40。 旋转变压器定子30包括励磁线圈32及定子侧旋转变压器34，在描画完第1连接 线37A 第4连接线37D之后设置绝缘层40，在绝缘层40上描画第1励磁线圈图案32A及 旋转变压器图案34A，在第1励磁线圈图案32A及旋转变压器图案34A之上设置绝缘层40， 在绝缘层40上描画第1连接线37A 第4连接线37D，在第1连接线37A 第4连接线37D 上设置绝缘层40，在绝缘层40上描画第2励磁线圈图案32B，在第2励磁线圈图案32B上 设置绝缘层40。 由于第2实施方式为上述构造，因此起到以下说明的作用、效果。 检测线圈图案22A、旋转变压器图案24A、第1励磁线圈图案32A、第2励磁线圈图
案32B、定子侧旋转变压器34、第1连接线28A 第4连接线28D及第1连接线37A 第4
连接线37D均以喷墨方式使用导电墨描画，绝缘层40以喷墨方式使用绝缘墨形成。 因而，能够容易地形成多层构造的旋转变压器100，与印刷电路板等相比成本也能
够比较廉价。 接着，说明本发明的第3实施方式。
第3实施方式 第3实施方式的基本构造与第1实施方式的旋转变压器100大致相同，但旋转变 压器转子20的固定方法不同。 图8表示第3实施方式的电动机的剖视图。
14
在第3实施方式的旋转变压器100中，作为旋转变压器转子20的安装方法采用止挡件60。 止挡件60具有与电动机轴15的带阶梯部分抵接的抵接部，并在该止挡件60的与抵接部相反的方向上具有铆接部60a。在向电动机转子14的端部插入磁屏蔽板17后，将旋转变压器转子20安装于磁屏蔽板17，插入止挡件60，使铆接部60a扩张来进行铆接。由于将止挡件60压入磁屏蔽板17，因此，将旋转变压器转子20固定于磁屏蔽板17。
接着，说明本发明的第4实施方式。
第4实施方式 第4实施方式的基本构造与第1实施方式的旋转变压器100大致相同，但旋转变压器转子20的固定方法不同。 图9表示第4实施方式的电动机的剖视图。 在第4实施方式的旋转变压器100中，作为旋转变压器转子20的安装方法采用压入构件62。压入构件62由凸缘部62a和轴部62b构成，通过被压入磁屏蔽板17而能够利用凸缘部62a保持旋转变压器转子20。
接着，说明本发明的第5实施方式。
第5实施方式 第5实施方式的基本构造与第1实施方式的旋转变压器100大致相同，但旋转变压器转子20的固定方法不同。 图10表示第5实施方式的电动机的剖视图。 在第5实施方式的旋转变压器100中，作为旋转变压器转子20的安装方法，通过在磁屏蔽板17中设置凹部17a，以凹部17a的内周保持旋转变压器转子20，利用粘接剂将旋转变压器转子20固定于磁屏蔽板17上。 粘接所采用的粘接剂不仅需要能经得住电动机10的温度上升、另外还要能经得住电动机10所采用的油等。 通过像第3实施方式那样使用止动件60、或者像第4实施方式那样使用压入构件62、或者像第5实施方式那样在磁屏蔽板17中设置凹部17a，都能够容易且廉价地将旋转变压器转子20相对于磁屏蔽板17定位并加以保持。
接着，说明本发明的第6实施方式。
第6实施方式 第6实施方式的基本构造与第1实施方式的旋转变压器100大致相同，但旋转变压器定子30的安装部的构造不同。 图11 (a)表示第6实施方式的旋转变压器定子的主视图。图11 (b)表示壳盖部分的剖视图。图ll(b)表示图ll(a)中的AA剖视图。 在第6实施方式的旋转变压器定子30中，在定子主体31上设有对位止动件31a。对位止动件31a是形成为椭圆形状的突起。在将旋转变压器定子30组装于壳盖12时，可将对位止动件31a插入到形成于壳盖12的凹部12a中。 通过在定子主体31上设置对位止动件31a，在壳盖12上设置凹部12a，能够将旋转变压器定子30相对于壳盖12定位。 另外，以对位止动件31a为基准，将第1励磁线圈图案32A及第2励磁线圈图案32B等描画于旋转变压器定子30上。 因此，旋转变压器转子20与旋转变压器定子30相互间的线圈安装角度的变化减
小，能够检测正确的角度。 接着，说明本发明的第7实施方式。 第7实施方式 第7实施方式基本构造与第1实施方式的旋转变压器100大致相同，但旋转变压 器定子30的安装部的构造不同。 图12(a)表示第7实施方式的旋转变压器定子的主视图。图12(b)表示壳盖部分 的剖视图。图12(b)表示图12(a)中的BB剖视图。 在第7实施方式的旋转变压器定子30上设有定位凸部31b，在另外一侧的壳盖12 中设有定位凹部12b。 在将旋转变压器定子30组装于壳盖12上时，可将旋转变压器定子30的定位凸部 31b插入到形成于壳盖12上的定位凹部12b中。 通过在定子主体31上设置定位凸部31b，在壳盖12中设置定位凹部12b，能够将 旋转变压器定子30相对于壳盖12定位。 另夕卜，以定位凸部31b为基准，将第1励磁线圈图案32A及第2励磁线圈图案32B 等描画于旋转变压器定子30上。 因此，旋转变压器转子20与旋转变压器定子30相互间的线圈安装角度的变化减
小，能够检测正确的角度。 接着，说明本发明的第8实施方式。 第8实施方式 第8实施方式的基本构造与第1实施方式的旋转变压器100大致相同，但旋转变 压器定子30的安装部的构造不同。 图13(a)表示第8实施方式的旋转变压器定子的主视图。图13(b)表示壳盖部分 的剖视图。图13(b)表示图13(a)中的CC剖视图。 在第8实施方式的旋转变压器定子30中设有3处螺丝固定部31c。该螺丝固定 部31c以将安装螺丝55的中心两两之间圆心角分配成分别为125。 、125° 、110°来进行设置。 在定子主体31中设有螺丝固定部31c，而在壳盖12上设有可固定安装螺丝55的、
未图示的螺孔，利用安装螺丝55，以螺丝将旋转变压器定子30固定于壳盖12。 能通过这样设置，将旋转变压器定子30相对于壳盖12定位。由于定子主体31未
以均等比例设置，因此，能够确定旋转变压器定子30的安装姿态，会起到作为定位部件的效果。 并且，以螺丝固定部31c中的任一个为基准，将第1励磁线圈图案32A及第2励磁 线圈图案32B等描画于旋转变压器定子30。 因此，使旋转变压器转子20与旋转变压器定子30相互之间的线圈安装角度的变 化减小，能够检测正确的角度。 接着，参照

本发明的第9实施方式。
第9实施方式
首先，说明第9实施方式的构成。 图14是简单地表示第9实施方式的电动机的剖视图。 电动机210是包括壳主体211、壳盖212、电动机定子213、电动机转子214、电动机轴215、电动机轴承216a及电动机轴承216b的无刷电动机。 壳主体211及壳盖212是通过铸造铝合金等来制作的，在壳主体211上装配有电动机轴承216a，在壳盖212上装配有电动机轴承216b，由电动机轴承216a及电动机轴承216b支承电动机轴215以使电动机轴215能够旋转。 电动机定子213固定在壳主体211的内周。电动机定子213具有线圈，通过通电产生磁力。 另一方面，在电动机轴215上固定有包括永磁铁的电动机转子214。电动机定子213和电动机转子214被分开规定距离地保持，通过对电动机定子213通电来使电动机转子214旋转，产生驱动力，向电动机轴215传递动力。 在电动机转子214的端面具有磁屏蔽板217。而且，磁屏蔽板217的一面与电动机转子214抵接，磁屏蔽板217的另一面与旋转变压器转子220抵接。 在壳盖212上固定有旋转变压器定子230，在组装了壳主体211和壳盖212的状态下，旋转变压器转子220与旋转变压器定子230分开规定距离G地配置。虽然越使规定距离G较小越能够提高旋转变压器200的检测精度，但也需在考虑到尺寸公差、由温度导致的尺寸变化等基础之上来决定规定距离G。 图15表示示意地表示旋转变压器的截面的剖视图。图16表示旋转变压器的转子
侧线圈图案。图17表示定子侧的线圈图案图。图18(a)表示将励磁线圈的第l线圈简化
的线圈图案图。图18(b)表示将励磁线圈的第2线圈简化的线圈图案图。 旋转变压器200包括旋转变压器转子220和旋转变压器定子230 。旋转变压器转
子220与旋转变压器定子230的位置关系以分开规定距离G的方式进行配置。 旋转变压器转子220包括由LCP (Liquid CrystalPolymer)树脂或
PPS(Polyphenylene Sulfide)树脂成形的作为转子侧的基座的转子主体221、和以喷墨方
式描画在转子主体221的表面的相当于3次线圈的检测线圈222。 检测线圈222由检测线圈图案222A和绝缘层240构成。上述检测线圈图案222A是使用由混合了银粉和分散剂等的银膏等构成的导电墨描画而成的；上述绝缘层240是使用由聚酰亚胺等构成的绝缘墨描画而成的。 在利用导电墨在转子主体221的表面描画检测线圈图案222A时，以10 20 y m左右的厚度涂覆导电墨而描画检测线圈图案222A，然后放入炉中而进行烧制。通过烧制使分散剂蒸发，在转子主体221的表面形成有厚度为2 5 ii m的银薄膜。线圈图案的宽度为0. 5mm左右。 然后，在形成检测线圈图案222A之后，以喷墨方式形成绝缘层240。但是，由于绝缘层240的形状并不复杂，因此，也可以采用粘贴膜或使用丝网印刷等方法来形成绝缘层240。 另外，在旋转变压器转子220中包括转子侧旋转变压器(rotary trans) 224。转子侧旋转变压器224中使用导电墨描画出旋转变压器图案224A，在旋转变压器图案224A的上表面设有绝缘层240。
对于旋转变压器图案224A也利用与检测线圈图案222A同样的方法进行描画。
对于检测线圈图案222A而言，旋转变压器200为2X，因此，第1检测线圈222a、 第2检测线圈222b、第3检测线圈222c及第4检测线圈222d这4个线圈串联连接，并且 连接于旋转变压器图案224A。连接是利用第1连接线228A、第2连接线228B、第3连接线 228C及第4连接线228D连接。 另外，在第9实施方式中，4个线圈被串联连接，但即使在将它们并联连接的情况 下也能够应用本发明。 具体地讲，以第1连接线228A连接于旋转变压器图案224A的第1检测线圈222a， 从内周朝向外周巻绕，并连接于第2检测线圈222b。第2检测线圈222b从外周朝向内周 巻绕，利用第2连接线228B及第3连接线228C连接于第3检测线圈222c。第3检测线圈 222c从内周朝向外周巻绕，连接于第4检测线圈222d。第4检测线圈222d从外周朝向内 周巻绕，利用第4连接线228D连接于旋转变压器图案224A。 第1连接线228A 第4连接线228D是在旋转变压器转子220中埋入导线而形成 的。 另外，在旋转变压器转子220中包括嵌入成形于转子主体221的检测线圈辅助芯 225和旋转变压器辅助芯226。 作为检测线圈辅助芯225是将金属片配置成圆形而成的，从转子220的径向来看， 该金属片与检测线圈222相对应地形成为比图16所示的由检测线圈图案222A的内周之间 的宽度大、且比检测线圈图案222A的外周之间的宽度小的宽度。 旋转变压器辅助芯226是与转子侧旋转变压器224相对应地形成为宽度比图16 所示的旋转变压器图案224A宽一些的环状的金属片。辅助芯所采用的材质优选为例如铁、 铁氧体类不锈钢、加入铁粉的树脂等强磁性体。 旋转变压器定子230包括由LCP树脂或PPS树脂成形的作为定子侧基座的定子主 体231、和以喷墨方式描画在定子主体231的表面上的励磁线圈232。 励磁线圈232由使用导电墨描画而成的相当于1次线圈的第1励磁线圈图案 232A、使用导电墨描画而成的相当于2次线圈的第2励磁线圈图案232B、和使用绝缘墨描画 而成的绝缘层240构成。 另外，在旋转变压器定子230中包括定子侧旋转变压器234。定子侧旋转变压器 234中，使用导电墨来描画旋转变压器图案234A，在旋转变压器图案234A的上表面设有绝 缘层240。 由于导电墨及绝缘层240的描画方法与旋转变压器转子220相同，因此省略说明。
励磁线圈232包括被供给余弦波的第1励磁线圈图案232A和被供给正弦波的第 2励磁线圈图案232B。第1线圈的第1励磁线圈图案232A与第2线圈的第2励磁线圈图 案232B为相同的图案，相互间以电角度计错开9(T的状态重叠设置。在第l励磁线圈图 案232A与第2励磁线圈图案232B之间设有绝缘层240。第1励磁线圈图案232A、第2励 磁线圈图案232B及旋转变压器图案234A连接于电路238。 另外，在旋转变压器定子230中包括嵌入成形于定子主体231的励磁线圈辅助芯 35。 如简略地描画第1励磁线圈图案232A及第2励磁线圈图案232B的图18的(a)及图18的(b)所示，旋转变压器200为2X的旋转变压器，因此，励磁线圈也交替地具有2 组N极和S极。连接于电路238的第1励磁线圈232a从外侧向内侧巻绕，利用与第1连接 线237A连接的第2连接线237B，连接于第2励磁线圈232b。第2励磁线圈232b从内侧向 外侧巻绕，连接于第3励磁线圈232c。第3励磁线圈232c从外侧向内侧巻绕，利用与第3 连接线237C连接的第4连接线237D，连接于第4励磁线圈232d。第4励磁线圈232d从内 侧向外侧巻绕，连接于电路238。 第1连接线237A 第4连接线237D是通过在旋转变压器转子220中埋入导线而 形成的。另外，第5连接线237E及第6连接线237F是为了跨越第1励磁线圈图案232A并 连接旋转变压器图案234A和电路238而设置的。 另外，由于第2励磁线圈图案232B也以相同的图案连接，因此省略说明。
图19(a)表示连接线端部的俯视图。图19(b)表示连接线端部的AA剖视图。
第1连接线228A 第4连接线228D及第1连接线237A 第6连接线237F分别 通过嵌入成形埋入于转子主体221或定子主体231 。为了方便起见，将这些连接线称为连接 线242。以后，在仅称连接线242的情况下，表示的是第1连接线228A 第4连接线228D 及第1连接线237A 第6连接线237F的全部或者其中任一个。另外，将连接线242的端 部称为连接线端部242a。 连接线端部242a以向形成于转子主体端面221a及定子主体端面231a的凹部241 内部突出的方式形成。即，以自转子主体端面221a或者定子主体端面231a向下距离H的 位置为连接线端部242a的前端部分的方式构成。 凹部241的直径为连接线端部242a的宽度的4倍左右，以连接线端部242a为中心 地以研钵状形成于转子主体221或定子主体231。由于连接线端部242a使用宽度为1. 5mm 左右的铜材料，因此，凹部241的直径为6mm左右。 构成检测线圈图案222A、旋转变压器图案224A、第1励磁线圈图案232A、第2励 磁线圈图案232B、旋转变压器图案234A的导线245，以在连接线端部242a上方通过的方式 被描画。另外，将银膏243涂覆在凹部241上。另外，也可以做成导线245不与连接线端部 242a重叠的构造。 之后，将它们放入炉中烧制，从而能确保导线245与连接线端部242a的电连接。 由于第9实施方式为上述构造，因此，起到以下说明的作用、效果。 首先，可列举能够确保形成线圈的导线245与连接线端部242a的电连接这一效果。 在第9实施方式所示的技术方案中，旋转变压器200包括如下这样的旋转变压器 定子230或旋转变压器转子220，该旋转变压器定子230具有定子主体231和连接线242， 上述定子主体231为在定子主体端面231a上形成有作为平面状线圈的第1励磁线圈图案 232A、第2励磁线圈图案232B、旋转变压器图案234A，上述连接线242设置于定子主体231 且与平面状线圈连接；该旋转变压器转子220具有转子主体221和连接线242，上述转子主 体221为在转子主体端面221a上形成有作为平面状线圈的检测线圈图案222A、旋转变压器 图案224A，上述连接线242设置于转子主体221且与平面状线圈连接；其中，或者将连接线 242的端部、即连接线端部242a自转子主体221突出地设置在转子主体221的设有检测线 圈图案222A、或者旋转变压器图案224A的转子主体端面221a上；或者将连接线242的端
19部、即连接线端部42自定子主体231突出地设置在定子主体231的设有第l励磁线圈图案232A、或者第2励磁线圈图案232B、或者旋转变压器图案234A的定子主体端面21a上；另外，在连接线端部242a的周围设置凹部。 通过使连接线端部242a自转子主体端面221a或定子主体端面231a突出，并在连接线端部242a的周边设置凹部241，能够防止银膏243漏出到其他的部分，从而能够防止短路等的影响。 使用检测线圈图案222A等导电性涂覆剂描画的导线245不容易确保厚度。这是因为，即使利用喷墨方式以例如10 20 P m左右的厚度进行描画，通过烧制，也会减薄至2 5ym左右的厚度。虽然也能够多次地重叠涂覆，但是由于会增加工序数量且还需要考虑图案错位等，因此，对于希望优先考虑降低成本的旋转变压器200而言，这并不很理想。
在欲将这样地较薄的导线245和作为连接线242端部的连接线端部242a电连接的情况下，使它们电连接部分具有一定厚度较为有利。因此，在第9实施方式中使用银膏243。 在使用银膏243的情况下，能够与导线245同时烧制，具有能够防止工序数量增加这样的优点。此外，由于以使银膏243盖在连接线端部242a和导线245上的方式利用银膏243覆盖，因此，也能够切实地电接合。 此时，银膏243有可能漏出到相邻的导线245侧而导致短路，但能够通过设置凹部来防止泄漏。这样，能够谋求提高成品率。 另外，在旋转变压器200中，由作为导电性涂覆剂的导电墨形成检测线圈图案222A等，将导线245形成至凹部241的连接线端部242a，因此，能够使用连接线端部242a将导线245和连接线端部242a可靠地连接。 另外，在旋转变压器200中，连接线端部242a自转子主体221或定子主体231突
出的突出高度低于转子主体端面221a、定子主体端面231a，连接线端部242a由银膏243覆
圭 旋转变压器200所采用的转子主体221及定子主体231分开规定距离G地安装于电动机210。为了确保旋转变压器200的检测精度，进行估算并将该规定距离G设定为使旋转变压器转子220与旋转变压器定子230不干涉的位置。因此，在连接线端部242a自转子主体端面221a及定子主体端面231a突出时，旋转变压器转子220与旋转变压器定子230有可能互相干涉。 但是，由于将连接线端部242a控制为在凹部241内部突出至距离主体端面H距离的位置且不会自转子主体端面221a及定子主体端面231a冒出，因此，不用使规定距离G增大到所需以上程度也可，有助于提高旋转变压器200的检测精度。 另外，在旋转变压器200中，转子主体221及定子主体231为树脂制，将连接线242嵌入成形，因此，能够抑制工序数量增加，有助于降低成本。 连接线242由铜、铝等导电性较高的金属形成，连接线242通过嵌入成形于转子主
体221或定子主体231的内部来定位，能够削减埋入成本等。 接着，参照

本发明的第10实施方式。 第10实施方式 首先，说明第10实施方式的构成。
第10实施方式与第9实施方式的构造大致相同，不同点是设置在连接线端部242a周围的凹部的形状。由于其他的构造相同，因此省略说明。 图20(a)表示第10实施方式的连接线端部的俯视图。图20(b)表示连接线端部的BB剖视图。 设置在连接线端部242a周围的是椭圆形凹部246。椭圆形凹部246的尺寸A为连接线端部242a的宽度的3倍左右，其尺寸B为连接线端部242a的宽度的5倍左右，其尺寸C为连接线端部242a的宽度的8倍左右。 由于第10实施方式为上述构造，因此，起到以下说明的作用、效果。 首先，可列举如下这一点效果，S卩，通过在转子主体221或定子主体231上形成椭
圆形凹部246，在将银膏243涂覆于连接线端部242a时银膏243不会漏出，能够防止与其他
电路短路。 椭圆形凹部246与凹部241相比除了凹陷的容积较大之外，椭圆形凹部246在导线245延伸的方向上形成得较长，因此，银膏243能够使导线245更长更多，从而能够增加电接合的可靠性。 接着，参照

本发明的第11实施方式。 第11实施方式 首先，说明第11实施方式的构成。 第11实施方式与第9实施方式的构造大致相同。但是，连接线242的固定方法不同。以下对此进行说明。 图21是包括第11实施方式的连接线附近在内的主体的剖视图。
背面开口部247设置在与转子主体221的与转子主体端面221a相对侧的端面或定子主体231的与定子主体端面231a相对侧的端面。在背面开口部247中形成有用于插入连接线242的插入槽247a，从转子主体221或定子主体231的背面侧向插入槽247a中插入连接线242来进行安装。连接线242是弯曲成U字形的导线，在其两端部形成有连接线端部242a。 图22表示在主体中安装有连接线的状态的C向视图。
图23表示在主体中安装有连接线的状态下热熔接的状态。
图24表示在主体中安装有连接线的状态的D向剖面。 向形成于转子主体221或定子主体231的插入槽247a中插入安装连接线242之后，向插入槽247a中压入例如热熔接部247b这样的圆形未图示的热熔接头，如图23所示地使转子主体221或定子主体231的一部分变形而进行熔接。如图24所示，转子主体221或定子主体231的壁凸出到连接线242的上侧，因此，能够由转子主体221或定子主体231保持连接线242。 接着，参照

本发明的第12实施方式。 第12实施方式 首先，说明第12实施方式的构成。 第12实施方式与第11实施方式的构造大致相同。但是，连接线242的固定方法不同。以下对此进行说明。 图25表示第12实施方式的在主体中安装有连接线的状态的俯视图。与图22相对应。 图26表示在主体中安装有连接线的状态下热熔接的状态。与图23相对应。
图27表示在主体中安装有连接线的状态的剖视图。与图24相对应。
图25表示向形成于转子主体221或定子主体231的插入槽247a中插入了连接线242的状态。第12实施方式的连接线242与第11实施方式的连接线242的形状不同，在连接线242的中央部形成有环形熔接部242b。 另一方面，在背面开口部247中形成有以圆筒形状突出的热熔接部247b。在向转子主体221或定子主体231中插入连接线242时，向形成于环形熔接部242b的中央的孔中插入热熔接部247b。 然后，通过使用未图示的热熔接头使热熔接部247b变形来进行固定，能够使连接线242不会自转子主体221或定子主体231脱落。 第11实施方式及第12实施方式的旋转变压器200是不用嵌入成形而将连接线242保持于转子主体221或定子主体231的方法的一个例子。 这种方法与将连接线嵌入成形于转子主体221或定子主体231而对其保持的方法不同，由于需要设置背面开口部247且要进行插入连接线242的工序，因此要花费一些成本。但是，通常认为在无法嵌入成形的情况下是有效的方法。例如，考虑连接线与设置于转子主体221或定子主体231的检测线圈辅助芯225、励次线圈辅助芯235等干涉等成为问题的情况，或者根据转子主体221或定子主体231的材质而不适合使用嵌入成形的情况等。
接着，参照

本发明的第13实施方式。
第13实施方式
首先，说明第13实施方式的构造。 图28表示简单地表示本实施方式的电动机的剖视图。 电动机310是包括壳主体311、壳盖312、电动机定子313、电动机转子314、电动机轴315、电动机轴承316a及电动机轴承316b的无刷电动机。 壳主体311及壳盖312通过铸造铝合金等来制作，在壳主体311上配合有电动机轴承316a，在壳盖312上配合有电动机轴承316b，电动机轴承316a及电动机轴承316b支承电动机轴315以使电动机轴315能够旋转。 在壳主体311的内周固定有电动机定子313。电动机定子313具有线圈，通过通电而产生磁力。 另一方面，在电动机轴315上固定有包括永久磁铁的电动机转子314。电动机定子313和电动机转子314被分开规定距离地保持，通过对电动机定子313通电来使电动机转子314旋转，产生驱动力而向电动机轴315传递动力。 在电动机转子314的端面具有磁屏蔽板317。而且，在磁屏蔽板317的一端抵接有电动机转子314，在磁屏蔽板317的另一端抵接有旋转变压器转子320。
在壳盖312上固定有旋转变压器定子330，在组装了壳主体311和壳盖312的状态下，旋转变压器转子320与旋转变压器定子330分开规定距离G地配置。虽然使规定距离G较小能够提高旋转变压器300的检测精度，但也需在考虑到尺寸公差、由温度导致的尺寸变化等基础之上来决定规定距离G。 图29表示示意地表示旋转变压器的截面的剖视图。图30表示旋转变压器的转子侧线圈图案。图31表示定子侧的线圈图案图。图32(a)表示将励磁线圈的第l线圈简化
的线圈图案图。图32(b)表示将励磁线圈的第2线圈简化的线圈图案图。 旋转变压器300包括旋转变压器转子320和旋转变压器定子330。旋转变压器转
子320与旋转变压器定子330的位置关系以分开规定距离G的方式进行配置。 旋转变压器转子320包括由LCP (Liquid CrystalPolymer)树脂或
PPS(Polyphenylene Sulfide)树脂成形的作为转子侧的基座的转子主体321、和以喷墨方
式描画在转子主体321的表面的相当于3次线圈的检测线圈322。 检测线圈322由检测线圈图案322A和绝缘层 340构成。上述检测线圈图案322A是使用由混合了银粉和分散剂等的银膏等构成的导电性墨描画而成；上述绝缘层340是使用由聚酰亚胺等构成的绝缘性墨描画而成。 在利用导电性墨在转子主体321的表面描画检测线圈图案322A时，以10 20 y m左右的厚度涂敷导电性墨而描画检测线圈图案322A，然后放入炉中而烧制。通过烧制使分散剂蒸发，在转子主体321的表面形成有厚度为2 5ym的银薄膜。线圈图案的宽度为0. 5mm左右。 另外，在形成检测线圈图案322A之后，以喷墨方式形成绝缘层340。但是，由于绝
缘层340的形状并不复杂，因此，也可以采用粘贴膜或使用丝网印刷等方法。 另外，在旋转变压器转子320中包括转子侧旋转变压器(rotary trans)324。转
子侧旋转变压器324中使用导电性墨描画出旋转变压器图案324A，在旋转变压器图案324A
的上表面设有绝缘层340。 对于旋转变压器图案324A也利用与检测线圈图案322A同样的方法进行描画。
对于检测线圈图案322A而言，旋转变压器300为2 X ，因此，第1检测线圈322a、第2检测线圈322b、第3检测线圈322c及第4检测线圈322d这4个线圈并联连接，并且与旋转变压器图案324A相连接。 另外，在旋转变压器转子320中包括嵌入成形于转子主体321的检测线圈后芯325和旋转变压器后芯326。 作为检测线圈后芯325是由金属片配置成圆形而成，从转子320的径向来看，该金属片与检测线圈322相对应地形成为比图30所示的检测线圈图案322A的内周之间的宽度大、且比检测线圈图案322A的外周之间宽度小的宽度。 旋转变压器后芯326是与转子侧旋转变压器324相对应地形成为宽度比图30所示的旋转变压器图案324A大一些的环状的金属片。后芯所采用的材质优选为例如铁、铁氧体类不锈钢、加入铁粉的树脂等强磁性体。 旋转变压器定子330包括由LCP树脂或PPS树脂成形的作为定子侧的基座的定子主体331、和以喷墨方式描画在定子主体331的表面的励磁线圈332。 励磁线圈332由使用导电性墨描画而成的相当于1次线圈的第1励磁线圈图案332A、使用导电性墨描画而成的相当于2次线圈的第2励磁线圈图案332B、和使用绝缘性墨描画而成的绝缘层340构成。 另外，在旋转变压器定子330中包括定子侧旋转变压器334。定子侧旋转变压器334是使用导电性墨来描画成旋转变压器图案334A，在旋转变压器图案334A的上表面设有绝缘层340。
由于导电性墨及绝缘层340的描画方法与旋转变压器转子320相同，因此省略说明。 励磁线圈332包括供给余弦波的第1励磁线圈图案332A和供给正弦波的第2励磁线圈图案332B。第1线圈的第1励磁线圈图案332A与第2线圈的第2励磁线圈图案332B为相同的图案，以电角度计错开90。的状态重叠设置。在第1励磁线圈图案332A与第2励磁线圈图案332B之间设有绝缘层340。第1励磁线圈图案332A、第2励磁线圈图案332B及旋转变压器图案334A连接于电路338。 另外，在旋转变压器定子330中包括嵌入成形于定子主体331的励磁线圈后芯35。
如简略地描画第1励磁线圈图案332A及第2励磁线圈图案332B的图32(a)及图32(b)所示，旋转变压器300为2X的旋转变压器，因此，励磁线圈也交替地具有2组N极和S极。连接于电路338的第1励磁线圈332a从外侧向内侧巻绕，利用连接于第1连接线337A的第2连接线337B连接于第2励磁线圈332b。第2励磁线圈332b从内侧向外侧巻绕，连接于第3励磁线圈332c。第3励磁线圈332c从外侧向内侧巻绕，利用连接于第3连接线337C的第4连接线337D连接于第4励磁线圈332d。第4励磁线圈332d从内侧向外侧巻绕，连接于电路338。 另外，由于第2励磁线圈图案332B也以相同的图案连接，因此省略说明。
由于本实施方式为上述构造，因此，起到以下说明的作用、效果。
首先，列举获得旋转变压器300的安培匝数这一点特点。 本实施方式的旋转变压器300包括形成为平板状的励磁线圈332和形成为平板状的检测线圈322，使励磁线圈332和检测线圈322隔着规定距离G地相面对且能够相对移动，检测角度信息，检测线圈322将第1检测线圈322a、第2检测线圈322b、第3检测线圈322c及第4检测线圈322d并联连接而形成。
图33表示检测线圈的连接图。 检测线圈322的第1检测线圈322a、第2检测线圈322b、第3检测线圈322c及第4检测线圈322d并联连接。而且，与旋转变压器图案324A相连接。 通常，磁场的强度通过由流动的电流乘以线圈的匝数来决定。但是，由于本实施方式的电动机310所采用的旋转变压器300以小型化及薄型化为目的，因此，以喷墨方式描画形成检测线圈322及励磁线圈332。 因而，必然对检测线圈322及励磁线圈332的电路厚度有所限制。在以喷墨方式形成线圈的情况下，即使涂敷几十Pm的导电性墨，在烧制时也会成为几ym左右的厚度，因此，难以确保电路厚度。 另一方面，由于确保电路宽度时也存在界限，因此，一旦电路宽度做不成几百ym
的线宽就会产生无法确保匝数这样的问题。若在考虑加粗电路的线宽而也要确保必要的匝
数时，则必然产生旋转变压器300的直径较粗的结果，因此，违背了小型化的要求。 因而，无法确保形成检测线圈322及励磁线圈332的电路的截面积，因此，难以确
保向电路中流入的电流量。 因此，在本实施方式中，通过并联连接检测线圈322的第1检测线圈322a 第4检测线圈322d，能够确保检测线圈322的安培匝数。通过并联连接4个线圈，实质上能够获得4倍的安培匝数。
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实质上，与串联连接第1检测线圈322a 第4检测线圈322d的情况相比，在并联 连接第1检测线圈322a 第4检测线圈322d的情况下，电路电阻能够降低至1/16。这对 于以无法确保电路的截面积且无法获得电流量的喷墨方式形成线圈有利。
另外，还列举能够提供廉价的旋转变压器300这一点特点。 在如上所述地以喷墨方式形成线圈的情况下，由导电性墨的性质导致难以确保线 圈的厚度，由小型化的要求也导致难以确保线宽。 因此，对于小型的旋转变压器300，在单纯地以喷墨方式形成检测线圈322或励磁 线圈332时，存在无法确保检测角度所需的电流量的情况。在利用检测线圈322检测由励 磁线圈332产生的磁场时，在检测线圈322和励磁线圈332之间分开规定距离G。
如果减小该规定距离G，能改善利用检测线圈322检测自励磁线圈332输出的磁场 的检测强度。但是，由于在旋转变压器300安装于电动机310时需要在考虑到转子主体321 及定子主体331的膨胀、制作精度后将G设成检测线圈322和励磁线圈332不会干涉的程 度的距离，因此，规定距离G难以縮小到所需程度以下。 但是，通过并联连接第1检测线圈322a 第4检测线圈322d而形成检测线圈322，
能够获得检测线圈322的安培匝数，能够利用旋转变压器300检测角度。 而且，如果旋转变压器300能够采用这样地以喷墨方式形成图案，就能够在谋求
小型化、薄型化的同时使工序简化，因此，能够有助于降低成本。 在以上内容中，已经说明了实施方式，但不言而喻，本发明并不限定于上述实施方 式，能够在不脱离其主旨的范围内适当变更来应用。 例如，在第1实施方式 第8实施方式中表示了电动机10的构成材料，但可以变 更材质。 另外，也可以将旋转变压器100用于除电动机10的位置检测之外的用途。
另外，还可以使用除第1实施方式及第3实施方式 第5实施方式所示的旋转变 压器转子20的固定方法之外的方法，也可以使用除第1实施方式及第6实施方式 第8实 施方式的所示的旋转变压器定子30的固定方法之外的方法。 例如，并不妨碍第9实施方式 第12实施方式中例示的材质的变更。另外，在旋 转变压器200中以从动体为旋转移动体的形式来进行了说明，但并不妨碍将本发明用于直 行移动体。 另外，也不妨碍变更连接线242的形状设计等。 例如，可以改变第13实施方式中例示的材质。另外，旋转变压器300以从动体为 旋转移动体的方式来说明，但也可以将其旋转变压器300用于直行移动体。
另外，在第13实施方式中说明了 2组励磁1组检测方式的旋转变压器300，但也可 以将其用于1组励磁2组检测方式的旋转变压器300。因而，也可以将励磁侧和检测侧调换。
权利要求
一种旋转变压器，该旋转变压器由圆盘状的转子和平板状的定子构成；上述转子设有形成为平面状的3次线圈；上述定子与上述转子同心且彼此沿轴线方向相对设置，该定子层叠设置有形成为平面状且被供给余弦波的1次线圈、和形成为平面状且被供给正弦波的2次线圈；其特征在于，上述1次线圈和上述2次线圈与上述3次线圈相对地设置；在上述1次线圈与上述2次线圈之间设置有采用绝缘性涂料的绝缘层。
2. 根据权利要求l所述的旋转变压器，其特征在于，在上述转子中包括与上述3次线圈相对应的、由具有磁性的物质构成的转子辅助芯。
3. 根据权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，在上述定子中包括与上述1次线圈及上述2次线圈相对应的、由具有磁性的物质构成的定子辅助芯。
4. 根据权利要求2或3所述的旋转变压器，其特征在于，将上述转子辅助芯嵌入成形于上述转子主体，或者将上述定子辅助芯嵌入成形于上述定子主体。
5. 根据权利要求1 4中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，在上述转子主体设置有用于固定上述转子的转子安装部，以上述转子安装部为基准，使用导电性涂料形成上述3次线圈。
6. 根据权利要求1 5中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，在上述定子主体设置有用于固定上述定子的定子安装部，以上述定子安装部为基准，使用导电性涂料形成上述1次线圈或者上述2次线圈。
7. 根据权利要求1 6中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，上述转子主体和上述定子主体中的至少一方是使用绝缘性的树脂材料形成的。
8. —种旋转变压器，该旋转变压器包括定子和转子，上述定子或转子具有在端面形成有平面状线圈的基座、和设置于上述基座且与上述平面状线圈连接的连接线，其特征在于，在上述基座的设有上述平面状线圈的上述端面，上述连接线的端部被自上述基座突出地设置，在上述连接线端部的周围设有凹部。
9. 根据权利要求8所述的旋转变压器，其特征在于，由导电性涂覆剂形成上述平面状线圈；将上述平面状线圈形成至上述凹部内的上述连接线端部附近。
10. 根据权利要求9所述的旋转变压器，其特征在于，以使上述平面状线圈与上述凹部内的上述连接线端部重叠的方式形成上述平面状线圈。
11. 根据权利要求8 10中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，上述连接线端部自上述基座突出的突出高度低于上述端面的高度；上述连接线端部被导电性涂覆剂覆盖。
12. 根据权利要求8 11中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，上述基座为树脂制。
13. 根据权利要求12所述的旋转变压器，其特征在于，将上述连接线嵌入成形于上述基座。
14. 一种旋转变压器，该旋转变压器包括形成为平板状的励磁线圈和形成为平板状的 检测线圈，使上述励磁线圈和上述检测线圈隔着空隙地相面对且能够相对移动，检测二者 的相对位置信息，其特征在于，上述检测线圈或上述励磁线圈是将至少2个以上平面状线圈并联连接而形成。
15. 根据权利要求14所述的旋转变压器，其特征在于， 将上述励磁线圈及上述检测线圈配置为环状。
全文摘要
本发明提供一种薄型且能够实现低成本化、具有能够可靠地进行接线的连接线构造、且提高安培匝数的旋转变压器。该旋转变压器(100)由设有形成为平面状的检测线圈图案(22A)的圆盘状的旋转变压器转子(20)和与旋转变压器转子(20)同心地沿轴线方向相对设置的平板状的旋转变压器定子(30)构成；层叠形成为平面状且可供给余弦波的第1励磁线圈图案(32A)、和形成为平面状且可供给正弦波的第2励磁线圈图案(32B)地设置；与检测线圈图案(22A)相对地设置第1励磁线圈图案(32A)和第2励磁线圈图案(32B)，在第1励磁线圈图案(32A)与第2励磁线圈图案(32B)之间设有采用绝缘性涂料的绝缘层(40)。
文档编号H01F27/28GK101740216SQ200910212400
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者中村健英, 井上智昭, 宫嵜洋彰 申请人:爱三工业株式会社