JPH0416332Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、高速回転機器の保護等のために作動
させる回転数リミツトスイツチに関するものであ
る。

［従来の技術］ 高速回転機器を保護するため、機械的なガバナ
を用いたり、光センサや磁気センサを使用してそ
の回転数を検出し、その検出結果によりリミツト
スイツチを作動させて供給電源や供給空気源（例
えばタービンのようなもの）等を遮断するように
した装置が従来から種々考案されている。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、これらのうち、機械式のものは回転部
分と電源等の固定部分との間に回転接触する部分
があり、摩擦熱等の発生による損失がある等の不
都合があつた。一方、光センサや磁気センサを用
いて回転数をカウントする様なものでは、このカ
ウントのための信号処理回路や増幅回路が必要と
なり、構造が複雑になるという欠点があつた。

本考案はこのような問題点を解決し、構造が簡
単で、且つ非接触な構造を特徴とする回転数リミ
ツトスイツチを実現することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本考案はかかる目的を達成するために、次のよ
うな手段を採用したものである。即ち、本考案に
係る回転数リミツトスイツチは、回転軸の端部に
設けられ該回転軸と一体に回転する第１の磁路構
成要素と、前記回転軸の端面に対向させて軸心方
向に進退可能に配置され前記第１の磁路構成要素
との間に働く磁気吸引力により前進して該回転軸
に近接した位置に保持される第２の磁路構成要素
と、この第２の磁路構成要素を磁気吸引力が減少
した際に軸心方向に後退させる付勢手段と、前記
第２の磁路構成要素が後退した際に断続状態が切
替わるスイツチ本体とで構成され、前記第１の磁
路構成要素及び前記第２の磁路構成要素の少なく
とも一方が磁石をなすとともに、該第１の磁路構
成要素が、空間的に封入された磁性流体をその一
部に備えており、その磁性流体が遠心力により磁
路から外れた位置まで移動し得るように構成され
ていることを特徴としている。

［作用］ このような手段であれば、回転軸が過剰回転し
た際は磁性流体がその遠心力により封入れている
空間内を磁路から外れたところまで飛散するの
で、これにより第２の磁路構成要素を保持してい
る磁気吸引力が減少し、該第２の磁路構成要素が
付勢手段に付勢されて後退する。その結果スイツ
チ本体の断続状態が切替わり、例えば該回転軸を
駆動している駆動装置への給電が停止される。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図に断面で示すように、高速回転する回転
軸１の端部１ａには、第１の磁路構成要素の一部
をなす透磁率の高い磁性体２が埋設されている。
この磁性体２は、厚肉の底板２ａ上に外枠２ｂ及
び芯２ｃを一体形成してなるもので、回転軸１と
軸心を一致させて一体に回転し得るようになつて
いる。一方、前記回転軸１の端面１ｂに対向配置
された固定部材３の円筒状をなす内周３ａには、
第２の磁路構成要素であるプランジヤ４が軸心ｍ
方向に進退可能に嵌合されている。このプランジ
ヤ４は、厚肉の底板４ａ上に外枠４ｂ及び芯４ｃ
が一体形成されたものであつて、該芯４ｃの外周
にはコイル５が巻装されこのコイル５が図外の電
源に接続されて、全体として電磁石を構成してい
る。そして、このプランジヤ４が、第１の磁路構
成要素との間に働く磁気吸引力により吸引されて
前記回転軸１に近接した位置に保持されるように
なつている。即ち、固定部材３内のプランジヤ４
が軸心ｍ方向に最大限前進したときに、その底板
４ａの外周縁部がその固定部材３の内周３ａに設
けた段部端面３ｂに当接して、該プランジヤ４が
前記回転軸１の端面１ｂに近接した位置に保持さ
れるようになつている。

更に、このプランジヤ４の外枠４ｂ外周には付
勢手段としてスプリング６が巻装されている。こ
のスプリング６は、固定部材３の端壁３ｃとプラ
ンジヤ４の底板４ａとの間に介在させた圧縮スプ
リングコイルであり、その弾性反発力により該プ
ランジヤ４を軸心ｍ方向に付勢後退させ得るよう
になつている。また、前記プランジヤ４の後退方
向の適宜の位置にはスイツチ本体７が配置されて
いる。このスイツチ本体７は、機械的なON，
OFFスイツチであり、その操作子７ａが該プラ
ンジヤ４により押圧されることによつて、その断
続状態が切替わるようになつている。このスイツ
チ本体７の接点は、例えば前記回転軸１の駆動源
に電力を供給するための給電回路の一部に組み込
まれており、該スイツチ本体７の断続状態が切替
わることにより、前記駆動源への給電が停止され
るようになつている。

このように構成されたものにおいて、更に、前
記回転軸１の端面１ｂ部分に、前記磁性体２の芯
２ｃを包囲し且つその外枠２ｂの端面に当接する
容器８を設けている。この容器８は、ラジアル方
向に一定幅を有するドーナツ状に形成されたもの
で、その内部空間８ａには、第１の磁路構成要素
の残りの一部をなす磁性流体９が封入されてい
る。この磁性流体９は、回転軸の回転につれて回
転し、遠心力を受けて磁路（即ち、外枠２ｂと外
枠４ｂを結ぶ曲面上）からラジアル方向へ外れた
位置まで前記容器８内を移動し得るようになつて
いる。

次に、このように構成されたものの作動につい
て説明する。

プランジヤ４は、予め図外の電源よりコイル子
に通電することにより電磁石としての機能が付与
される。即ちこれにより、回転始動時には、プラ
ンジヤ４、磁性体２及び磁性流体９の間には第２
図中破線に示すような磁路が形成され、磁性流体
９は容器８内を移動してこの磁路上に拘束され
る。そして、該プランジヤ４は、磁性流体９及び
磁性体２との間に働く磁気吸引力によりスプリン
グ６の付勢力に抗して前進し、回転軸１の端面１
ｂに近接した位置に保持される。

回転軸１が定常回転している間は、磁性流体９
は、遠心力に比し磁場により磁路上に拘束される
力の影響を強く受けてその場に保持されるので、
プランジヤ４は静止している。しかし、回転数が
或る一定値を越えると遠心力が過剰に作用して、
前記磁性流体９の磁路上に存在していることが耐
えられなくなり、次第に磁路から外れ前記容器８
内をラジアル方向へ移動する。これにつれ、プラ
ンジヤ４を保持していた磁気吸引力が漸次低減
し、スプリング６による付勢力に負けて、該プラ
ンジヤ４は軸心ｍ方向へ後退する。

最終的に、回転数が予め設定した許容限界値を
越えた時点でプランジヤ４がスイツチ本体７の操
作子７ａに接触し、該スイツチ本体７の断続状態
が切替わつて、回転軸１の駆動が停止される。

回転数が許容限界値以下に復帰した場合には、
遠心力の減少により磁性流体９は再び磁路方向へ
移動する。これに応じて漸次増大する磁気吸引力
により前記プランジヤ４が吸引されて再び前進
し、スイツチ本体７から離れることにより該スイ
ツチ本体７が元の位置に切替わつて、再度前記回
転軸１の駆動が開始されることになる。

以上のような作動を繰り返しながら、本実施例
は常に設定された許容限界値内で回転軸１を回転
させる回転数リミツトスイツチとして機能する。

しかも、本実施例によれば、被測定物である回
転軸１の周囲に接触部分がなく、また複雑な信号
回路も不要であるので、従来かかえていた問題点
を有効に解決しているものである。ところで、こ
の実施例の場合には、前述した許容限界値は、予
め電磁石の通電量を調整する他、スイツチ本体７
の設置場所を変更する等して適宜に設定される。

尚、本考案は以上のような構成以外に種々変形
が可能である。例えば、第２の磁路構成要素或い
は第１の磁路構成要素の一部を、電磁石や磁性体
に代えてマグネツトを用いて構成したもの、また
付勢手段として重力を利用したもの等において
も、本考案と同様の作用効果が得られることは言
うまでもない。

［考案の効果］ 本考案は以上のような構成によつて、構造が簡
単で、且つ接触部分を排した回転数リミツトスイ
ツチを提供することが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す断面図であ
る。第２図は、同実施例の作用説明図である。 １……回転軸、１ａ……端部、１ｂ……端面、
２……磁性体（第１の磁路構成要素）、２ａ……
底板、２ｂ……外枠、２ｃ……芯、３……固定部
材、３ａ……内周、３ｂ……端面、３ｃ……端
壁、４……プランジヤ（第２の磁路構成要素）、
４ａ……底板、４ｂ……外枠、４ｃ……芯、５…
…コイル、６……スプリング、７……スイツチ本
体、７ａ……操作子、８……容器、８ａ……空
間、９……磁性流体（第１の磁路構成要素）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転軸の端部に設けられ該回転軸と一体に回転
   する第１の磁路構成要素と、前記回転軸の端面に
   対向させて軸心方向に進退可能に配置され前記第
   １の磁路構成要素との間に働く磁気吸引力により
   前進して該回転軸に近接した位置に保持される第
   ２の磁路構成要素と、この第２の磁路構成要素を
   磁気吸引力が減少した際に軸心方向に後退させる
   付勢手段と、前記第２の磁路構成要素が後退した
   際に断続状態が切替わるスイツチ本体とで構成さ
   れ、前記第１の磁路構成要素及び前記第２の磁路
   構成要素の少なくとも一方が磁石をなすととも
   に、該第１の磁路構成要素が、空間内に封入され
   た磁性流体をその一部に備えており、その磁性流
   体が遠心力により磁路から外れた位置まで移動し
   得るように構成されていることを特徴とする回転
   数リミツトスイツチ。