JPH0323573Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は渦電流式回転計に関するものである。

従来のこの種の回転計において、永久磁石を被
測定体の回転数に対応させて回転軸の周りに回動
させ、この永久磁石が作る磁束を切つてこの回動
軸の軸心の周りに回動可能な誘導盤を設け、この
誘導盤に永久磁石の回転に対応して生ずる渦電流
に基き、誘導盤に被測定体の回転数に応じた回動
を生じさせ誘導盤に取り付けた指針の回動角で速
度（又は回転数）を表示するようにしている。

この様な渦電流式回転計において、速度又は回
転数を指針のアナログ表示とは別にデイジタル的
に検出して取り出す為に、上記永久磁石の近傍に
リードスイツチを回転数センサーとして配設して
永久磁石の回転で生ずる各磁極ごとの磁界を検出
し回転軸の回転数をデイジタル的に検出する場合
がある。

第１図は従来使用されている回転数センサーと
してのリードスイツチを備えた渦電流式回転計の
構成を示すもので、端面の一つが開放面とされた
計器の箱体１の閉塞面の中心に取り付け孔２が形
成され、この取り付け孔２に回動自在に回転軸３
が軸支される。回転軸３の箱体１内に位置する端
面４上にその軸心を一致させて回転軸３の外径よ
りも小さな外径の開放円筒体５が一体に延長して
形成される。この円筒体５の外径よりも僅かに大
きな取り付け孔がその中心に形成され、一面が開
放面とされた浅い円筒状の非磁性材の保持体７の
取り付け孔に円筒体５が嵌通されて保持体７が回
転軸３の端面４上に固定して取り付けられる この保持体７の内周面の全面には磁性材の磁路
構成体８が取り付けられている。磁路構成体８が
取り付けられた保持体７の内径よりもやや小さな
外径の円板状の永久磁石１０がこの保持体７に取
り付けられている。即ち、永久磁石１０の中心に
おいて回転軸３の延長上に、円筒体５の外径より
も僅かに大きな直径の開孔６が形成され、この開
孔６に円筒体５が挿入されて永久磁石１０が保持
体７に取り付けられる。円筒体５の永久磁石１０
上に突出した端縁部分が外側に折り曲げられて、
この折り曲げられた端縁部分で永久磁石１０が保
持体７に固定される。

回転軸３に連続して形成された円筒体５内に回
動軸１１の一端が挿入配設される。この回動軸１
１の一端は円筒体５内に於いて円筒体５と無摩擦
接触状態で保持される。この回動軸１１に導電体
からなる誘導盤１２が永久磁石１０に対向するよ
うに固定して取り付けられる。この誘導盤１２は
円板の周辺が円板に直角に永久磁石１０方向に折
り曲げられたカツプ状に形成され、この折り曲げ
られた周面部分が永久磁石１０に対向する対向面
とされる。回動軸１１の円筒体５と反対側に位置
する端部は箱体１外に突出して配設され、その端
部に指針１３が固定して取り付けられる。箱体１
の開放面は蓋体１４で被われ、この蓋体１４と指
針１３との間に計器の文字板１５が蓋体１４に固
定して配設される。箱体１において蓋体１４にひ
げぜんまい１６の一端が固定して取り付けられ、
ひげぜんまい１６の他端は蓋体１４と誘導盤１２
間において回動軸１１に取り付け固定される。

計器の被測定状態においてはひげぜんまい１６
の偏倚力によつて回動軸１１が一定方向に回動偏
倚された状態にあり、この状態で回動軸１１に取
り付けられた指針１３は文字板１５の零表示を指
示するようにその位置が調整されて取り付けられ
る。

箱体１の閉塞面に保持片２７−１，２７−２が
固定され、この保持片２７−１，２７−２に支持
固定された配線板１７Ｐ上にリードスイツチ１８
が永久磁石１０の中心の周りの一つの同心円の円
周にその長手方向に一致させて保持体７を介して
永久磁石１０の磁極位置の近傍に配設される。図
示していない手段により回転軸３には回転数が測
定される被測定体の回転軸が連結される。

従つて、測定状態においては被測定体の回転が
回転軸３に伝達されるので箱体１内でこの回転軸
３に取り付けられた保持体７が被測定体の回転数
に対応して例えば第２図に矢印ωで示す方向に回
転する。永久磁石１０からはそのＮ極から発しＳ
極に達する磁力線が発生しているが、この磁力線
の大部分は磁性材である磁路構成体８内を通つて
閉磁路が形成されている。この閉磁路により形成
される磁界Ｈにより永久磁石１０のＮ極から生じ
た磁束は誘導盤１２をその永久磁石１０側から直
角に貫通して磁路構成体８内を通過し再び誘導盤
１２を磁路構成体８側から直角に貫通して永久磁
石１０のＳ極に達する。

第２図に示す例では永久磁石１０の周辺に沿つ
て四つの磁極を有する磁石を形成した例である。
このようにして永久磁石１０のＮ極、Ｓ極間に形
成される磁界Ｈにより磁束が誘導盤１２を直角に
貫通するため、誘導盤１２上にはその貫通磁束に
変化が生じると、その変化を妨げる方向に貫通磁
束の廻りに渦電流が誘起される。回転軸３が回転
すると、例えば誘導盤１２上の磁極に対向した位
置においてはその貫通磁束が減少するような方向
に変化するためこの貫通磁束の変化を妨げようと
する右ねじ方向に渦電流が生ずる。

この渦電流の回転軸３に平行な成分について考
えるとこの位置において誘導盤１２に直角な磁界
Ｈが存在するので誘導盤１２にはこの渦電流と磁
界Ｈのいずれにも直角な第２図に矢印Ｆで示す方
向に電磁力が働く。この電磁力Ｆは磁束の変化率
即ち単位時間当りの回転軸３の回転数に比例す
る。この電磁力Ｆによつて誘導盤１２は、ひげぜ
んまい１６の偏倚力に抗して回転軸の回転に追従
するように同一方向に回動する。このために被測
定体の回転数に対応して指針１３が回動すること
になり、この回動角が文字板１５に付された符号
により読み取られて回転軸の単位時間当りの回転
数が測定される。従つて、例えば回転軸３に車両
の車輪の回転を連結させ回転軸３によつてその単
位時間当りの回転数を検出すると車両の走行速度
が表示可能となる。

回転数センサーとしてのリードスイツチ１８は
永久磁石１０に近接して永久磁石１０の一つの同
心円の円周方向にその長手軸方向を沿わせて配設
されている。従つて永久磁石１０の回転に伴つて
リードスイツチ１８の両端間を永久磁石１０によ
る磁界が通過するような永久磁石１０の位置にお
いてリードスイツチ１８がON状態となり、リー
ドスイツチ１８の両端間を通過して磁界が形成さ
れない位置、即ち第３図に示すように永久磁石１
０の磁極がリードスイツチ１８上に存在する位置
でリードスイツチ１８はOFF状態となる。従つ
て第２図、第３図に示すような四極永久磁石１０
を使用した場合には永久磁石１０の一回転でリー
ドスイツチ１８は四回ON−OFFを繰り返すので
リードスイツチ１８のON−OFFを出力信号とし
て取り出すと永久磁石１０の一回転により四パル
スの出力信号が発生する このリードスイツチ１８で検出し出力信号とし
て取り出されたパルス数は回転軸３の回転数に比
例するので回転軸３に車両の車輪の回転を連結
し、リードスイツチ１８の出力信号としてのパル
スを単位時間ごとに検出すればこの出力信号は車
両の速度情報として取り出され利用されることが
可能となる。

この従来使用されている渦電流式回転数におい
てはこの回転数センサーとしてのリードスイツチ
１８の出力信号パルスを例えば速度情報として利
用して各種の演算を行なうために分周する必要が
生じることがある。従来この回転数センサーの２
パルス／一回転出力信号が必要な場合には別個の
周波数分周回路を設けリードスイツチ１８の４パ
ルス／一回転の出力信号をこの周波数分周回路に
導いて電子回路的にパルス数を分周していた。こ
の為に従来の渦電流式回転計の回転数センサーの
出力信号の分周に際しては複雑な回路を必要と
し、全体の装置が大がかりとなるという難点を有
していた。

又、機械式方法としては第４図の様に永久磁石
１０に２極の磁化を与える事によつてリードスイ
ツチ１０から２パルス／一回転出力信号を取り出
していた。第４図の様な円筒磁石を用いた方法は
誘導盤１２に発生するトルクを不足させる。その
為に第５図の如く形状変更をしかつ材質向上をし
て、トルク不足を解消していた。この為コストア
ツプを招く他組立工程での異品混入発生及び機構
の標準化が不可能という難点を有した。これらの
難点を解決する為には永久磁石１０をどうしても
従来のように円筒形にし４極磁化又は６極磁化を
する必要を生ずる。

そこで本願出願人は先に、上述の従来の渦電流
式回転計における難点を解決し、永久磁石の磁極
配置位置を変えることで回転数センサーによる検
出出力信号の高精度の分周操作が実現可能な渦電
流式回転計を提案としている。

第６図は、上記提案の回転計に使用された永久
磁石１０の磁化状態を示す図である。同図の磁化
では永久磁石の回転中心を通る互に直交する線上
に二組のＳ−Ｎ極が形成される。従つて回転軸３
の回転に伴つて四極着磁された永久磁石１０が回
転すると、リードスイツチ１８は図示のようにＳ
−Ｎ組と二度対向した位置をとり回転軸３の一回
転ごとにリードスイツチは２度作動することにな
る。

すなわち、回転数センサーとしてのリードスイ
ツチの出力信号パルスは従来装置のリードスイツ
チの出力信号パルスの1/2となり、２パルス／１
回転が実現される。

ところでこの４極着磁は第７図に示す４個のコ
イルを有する着磁機にて着磁すればよいが、同極
コイルが互に干渉し合い磁化分布は第８図の様に
なる。この分布は第４図の円筒磁石の分布とそれ
程変わりなく、誘導盤１２に発生するトルクも十
分に大きなものが得られず実用上問題があつた。

本考案は上述した従来のものの問題点を除去す
るためになされたもので、その目的とするところ
は、永久磁石による誘導盤の回転トルクを損うこ
となく、４極永久磁石の１回転によるリードスイ
ツチの作動により２つのパルスを発生するように
した渦電流式回転計を提供することにある。

以下、本考案の実施例を図面に従つて説明す
る。

第９図は、本考案による回転計に使用される永
久磁石の磁化分布を示し、永久磁石はその回転中
心を通つて互に直交する線上の磁極が異極となる
ように着磁されており、かつ互に隣接する同極の
磁極間の磁束分布が略零となるように着磁されて
いる。

このような磁束分布を有する永久磁石を用いた
場合、第６図について上述した場合と同様に永久
磁石の一回転によりリードスイツチを２回オン、
オフさせることにより永久磁石の１回転により２
つのパルスの発生を行うことができる。しかも、
同磁極間の磁束分布が略零となつているので、明
らかな４極磁化が行われていることになり、この
結果、第２図及び第３図について上述した永久磁
石、すなわち、回転中心を通る互に直交する線上
に同一磁極を配したものと同程度のトルクが得ら
れるようになる。

第１０図は第９図に示す磁束分布をもつた永久
磁石ご得るための着磁装置の一例を示し、枠体３
０に形成した４つのコア３２，３３，３４および
３５に夫々コイル３２ａ，３３ａ，３４ａおよび
３５ａを巻装した構成としてある。なお、コア３
２，３３，３４および３５は枠体３０の中心Ｏを
通り互に直交する線上位置にあり、そして互に対
向する位置の極性を異極としてある。図の例では
コア３２がＳ極でこれに対向するコア３４がＮ極
である。

そして、同極となるコイル３２ａと３５ａとの
間およびコイル３３ａと３４ａとの間に、夫々補
助コア３７，３８を設け、両側のコイルと異極の
コイル３７ａ，３８ａを夫々巻装した構成として
ある。即ち、コイル３７ａおよび３８ａによつて
Ｎ−Ｎ極間又はＳ−Ｓ極間の磁界分布を、例えば
Ｎ極側の磁界ならばＳ極側に、またＳ極側の磁界
ならばＮ極側に引きつけて零に極めて近づける様
にしてある。

以上詳細に説明したように、この考案の渦電流
式回転計によると永久磁石の磁極配置位置を変え
ることにより従来の構造を変えることなくしかも
トルク不足をまねくことなく簡単で安価に精度よ
く回転数センサーの出力信号を高精度動作で分周
することが可能となりその工業的意義は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来使用されている渦電流式回転計の
構成を示す図、第２図、第３図は渦回転式回転計
の動作原理を示す図、第４図、第５図は従来使用
されていた永久磁石の磁化状態とその形状を示す
図、第６図は他の従来の渦電流式回転計の実施例
に用いられる永久磁石の磁化状態とリードスイツ
チの動作時不動作時の状態を示す図、第７図は第
６図に示す永久磁石を得る着磁装置を示す図、第
８図は第７図の着磁装置により得られる永久磁石
の磁束分布を示すグラフ、第９図は本考案による
回転計に使用される永久磁石の磁束分布を示すグ
ラフ、及び第１０図は第９図に示す磁束分布をも
つた永久磁石を得るための着磁装置を示す図であ
る。 １……箱体、２……取り付け孔、３……回転
軸、１０……永久磁石、１２……誘導盤、１３…
…指針、１８……リードスイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 箱体に回動自在に取り付けられた回転軸と共に
   回転する永久磁石と、該永久磁石の近傍にこれと
   対向して前記回転軸の軸心の周りに回転自在に配
   設された誘導盤と、該誘導盤に取り付けられた指
   針とを備え、前記永久磁石はその回転中心を通つ
   て互に直交する線上の磁極が互に異極となるよう
   に着磁され、前記永久磁石の回転によりその回転
   数に比例した回転トルクを前記誘導盤に出じさせ
   て前記指針を駆動すると共に、前記永久磁石の作
   る磁界により前記箱体内で前記永久磁石の近傍に
   配設されたリードスイツチをオンオフさせるよう
   になした渦電流式回転計において、前記永久磁石
   は、その互に隣接する同極の磁極間の磁束分布が
   略零となるように着磁されていることを特徴とす
   る渦電流式回転計。