JPH0454456Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は例えばモータ等の回転方向を電気的に
検出するための回転体の回転方向検出装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来モータの回転方向の識別は、モータの始動
時にモータの回転部を目視することにより行なわ
れていた。ところがモータが既に回転している場
合はその回転方向を識別する方法がなく、モータ
の電源をしゃ断し、回転部を停止寸前の状態にし
て目視識別するようにしていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかるに、このような従来の目視による識別方
法は極めて非能率であり、また周囲が暗い場合に
は回転方向を誤つて識別する危険性があつた。

この考案は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、回転体の回転方向
を電気的に検出するようにし、能率的に、しかも
全く危険性なく回転方向を調べることのできる回
転体の回転方向検出装置を得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係る回転体の回転方向検出装置は、
モータ等の回転体の回転方向に、それぞれ回転体
のフレームに沿つて相互に回動自在に連結されて
なる一体構造の複数の扁平状コイル検出器を取り
つけて上記回転体の回転磁界を検出し、これらの
コイル検出器の各電流信号の位相を相互に比較す
ることにより回転体の回転方向を検出するように
したものである。

〔作用〕

この考案においては、モータ等の回転体内で発
生する回転磁界の漏洩磁束を複数の扁平状コイル
検出器で電流信号として検出し、該複数の扁平状
コイル検出器の取り付け位置の違いによる各検出
器での検出磁界の位相のずれを利用して回転方向
を検出する。この際各扁平状コイル検出器は相互
に回動自在に連結されて一体構造となつているの
で、その取扱いが簡単となつて検査の作業性が向
上するとともに、モータ等の回転体の外径の大小
にかかわりなく扁平状コイル検出器は回転体であ
るモータ等により接近することとなり、感度が極
めて大きくなる。

〔実施例〕

ここで本考案の実施例を説明する前に、その基
本構成を第１図について説明する。図において、
１はモータ、２ａ，２ｂはそれぞれモータ１の外
周壁に回転方向に並べて取りつけられた扁平状コ
イル検出器で、モータ１の回転磁界によりこれら
のコイル検出器２ａ，２ｂに起電力が発生されて
電流が流れるようになつている。３ａ，３ｂはコ
イル検出器２ａ，２ｂにそれぞれ接続されたリー
ド線、４ａ，４ｂはこれらのリード線３ａ，３ｂ
の出力信号の歪を取り除くフイルタ、５ａ，５ｂ
はフイルタ４ａ，４ｂの出力信号を矩形波に整形
する波形整形器、６ａ，６ｂは波形整形器５ａ，
５ｂの出力を微分する微分器、７ａ，７ｂは微分
器６ａ，６ｂの出力を整流する整流回路である。
８は整流回路７ａ，７ｂの出力を２入力とするフ
リツプフロツプで、このフリツプフロツプ８は整
流回路７ａの出力が加えられる右側回路８ａと整
流回路７ｂの出力が加えられる左側回路８ｂとか
らなり、常にこれら両回路８ａ，８ｂの一方がオ
ン、他方がオフの状態になるようになつている。
そしてオン状態の側の入力端子に正のパルスが加
わるとオン・オフの状態は反転し、オフ状態の側
に正のパルスが加わつてもオン・オフの状態が変
ることはない。以上において、１３はコイル検出
器２ａ，２ｂの各電流信号から該電流信号に同期
した複数のパルス信号を生成するパルス信号生成
回路であり、このパルス信号生成回路１３とフリ
ツプフロツプ８とによりコイル検出器２ａ，２ｂ
の出力の位相を検出し比較する位相検出回路１４
を構成している。

また第２図はモータ１に取りつけられたコイル
検出器２ａ，２ｂの断面を示し、図において、１
ａはモータ１のフレーム、９ａ，９ｂはコイル検
出器２ａ，２ｂのケースで、このケース９ａ，９
ｂはプラスチツク等の非磁性体により構成され、
コイル検出器２ａ，２ｂの出力が大きくとれるよ
うになつている。１０ａ，１０ｂはケース９ａ，
９ｂにそれぞれ収納された鉄心、１１ａ，１１ｂ
は鉄心１０ａ，１０ｂにそれぞれ巻装されたコイ
ルである。

次に第１図に示した装置の動作について第３
図、第４図の動作波形図を参照して説明する。

いまモータ１に正弦波が加えられ、第１図矢印
Ａ方向に回転しているものとする。モータ１内で
回転磁界が発生されると、この回転磁界の一部は
フレーム１ａ外に漏洩し、この漏洩した回転磁界
によりコイル検出器２ａ，２ｂに起電力が発生さ
れ、電流が流れる。ここでこれらのコイル検出器
２ａと２ｂとは取りつけ位置が異なるため、それ
ぞれの検出器で捕える磁界の位相にはずれが生じ
る。従つてコイル検出器２ａの出力信号ａは第３
図ａに示すようになり、一方コイル検出器２ｂの
出力信号ｂは第３図ｂに示すようになり、出力信
号ａの位相は出力信号ｂの位相より時間τだけ進
ことになる。そしてこれらの出力信号ａ，ｂには
磁気的にヒステリシス特性の影響による歪が含ま
れており、この歪はフイルタ４ａ，４ｂにより除
去されて第３図ｃおよびｄに示す正弦波に近い信
号がそれぞれ出力される。次にこのフイルタ４ａ
の出力信号ｃは波形整形器５ａに加えられて第３
図ｅに示すような矩形波の信号ｅとなる。そして
この矩形波信号ｅは微分器６ａに加えられて第３
図ｆに示すパルス信号ｆが生成され、このパルス
信号ｆは整流回路７ａに印加されて第３図ｇに示
すように正のパルスのみの信号ｇが得られる。全
く同様にしてフイルタ４ｂの出力ｄは、波形整形
器５ｂ、微分器６ｂ、整流回路７ｂを経て第３図
ｈに示す正のパルスのみの信号ｈとなる。これら
のパルス信号ｇ，ｈをフリツプフロツプ８の右側
回路８ａ、左側回路８ｂにそれぞれ加えることに
より第３図ｉに示す出力ｉが得られる。

この出力波形ｉが得られる過程は次のように理
解することができる。今パルス信号ｇのみがフリ
ツプフロツプ８の右側回路８ａに印加され、パル
ス信号ｈはフリツプフロツプ８に印加されないと
仮定すると、右側回路８ａにのみ正のパルスが加
わるため、この右側回路８ａは常にオフ状態、左
側回路８ｂは常にオン状態となる。逆にパルス信
号ｈのみがフリツプフロツプ８の左側回路８ｂに
印加されると、左側回路８ｂが常にオフ状態、右
側回路８ａは常にオン状態となる。従つて右側、
左側双方の回路８ａ，８ｂにオン・オフ状態を反
転させる正のパルスが加わることによりフリツプ
フロツプ８は第３図ｉで示す波形の信号ｉを出力
する。

次にモータ１が第１図矢印Ａと逆方向に回転す
る場合には、回転磁界の回転方向が上記の場合の
逆となるため、コイル検出器２ａの出力信号a′は
第４図ａに示すように、またコイル検出器２ｂの
出力信号b′は第４図ｂに示すようになり、出力信
号a′の位相は出力信号b′の位相より時間τだけ遅
れることになる。そしてこれらの信号a′，b′は上
記と同様に、フイルタ４ａ，４ｂ、波形整形器５
ａ，５ｂ、微分器６ａ，６ｂ、整流回路７ａ，７
ｂを経て、第４図ｃで示す正のパルスg′と同図ｄ
で示す正のパルスh′とが生成される。これらのパ
ルスg′，h′をフリツプフロツプ８の右側回路８
ａ、左側回路８ｂにそれぞれ加えると第４図ｅに
示す出力i′が得られる。この第４図ｅに示す出力
波形i′は上記第３図ｉに示す出力波形ｉと異なる
ので、フリツプフロツプ８の出力波形をシンクロ
スコープ等の波形観測器を用いて観測することに
より、モータ１の回転方向を識別することができ
る。

次に、以上のような構成及び動作を有する装置
を前提としてなされた本考案の実施例を図につい
て説明する。第６図は本考案の一実施例による回
転方向検出装置の扁平状コイル検出器の部分を示
し、本実施例では扁平状コイル検出器２ａ，２ｂ
をピン１２で相互に回動自在に連結することによ
り、これらを一体構造としている。また、他の構
成及び動作は第１図に示した装置と同様である。

このような本実施例では、モータ１の回転方向
を電気的に検出できるようにしたので、モータ１
の回転中の回転方向を調べたい場合でも電源をし
や断することなく能率的に検査を行うことができ
る。また周囲が暗い場合にも回転方向を誤つて識
別する危険性を回避することができる。さらに２
つの扁平状コイル検出器２ａ，２ｂを相互に回動
自在に連結して一体構造としたので、その取扱い
が簡単となつて検査の作業性が向上する。ここ
で、扁平状コイル検出器を一体構造とする場合、
第５図に示すように２つの扁平状コイル検出器２
ａ，２ｂを１つのケース内に収納すること等が考
えられるが、本実施例のようにピン１２で２つの
扁平状コイル検出器２ａ，２ｂを回動自在に連結
するようにすれば、モータ外径の大小にかかわら
ず両コイル検出器をモータフレームに密着して設
置することができ、各種サイズのモータに適用し
て感度の極めて大きい検出器とすることが可能と
なる。

また、モータ定格電圧の数十分の一といつた非
常に低い電圧が印加され、未だモータが回転して
いない状態でもモータからは回転磁界が発生し、
本実施例の装置では、検出感度が極めて大きく、
この回転磁界を検出することができ、モータが回
転していない状態でもモータの回転方向を予測決
定することかできる。

ここで、銘板をモータの外表面に取り付ける場
合には、第７図に示すように銘板１３を利用して
コイル検出器２を取りつけるようにすると、モー
タ１の美的外観を損なうことがなく、また取りつ
けの手間も簡略化できる。

なお上記実施例では、フリツプフロツプ８の出
力をシンクロスコープ等の波形観測器を用いて観
測するものとしたが、波形処理装置を用いて波形
の差異を分析することにより、モータ１の回転方
向を検出してもよいことは勿論である。

さらに上記実施例では扁平状コイル検出器を２
個設けた場合を説明したが、これを複数個設ける
ことにより、より確実に回転方向を識別すること
ができる。

また、上記実施例では一般的なモータの回転方
向を検出する場合について説明したが、例えばリ
ニアモータのように磁界が直線的に移動する場合
においても、磁界の移動方向を検出することが可
能であり、本実施例と同様の効果を奏する。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案によれば、回転体にその
回転方向に並べて相互に回動自在に連結された複
数の扁平状コイル検出器を取りつけ、回転磁界に
より上記コイル検出器に起電力が発生されて電流
が流れるようにし、その電流信号の位相を位相検
出回路により検出し比較するようにしたので、モ
ータの回転中にその回転方向を調べたい場合で
も、モータの電源をしや断することなく、能率的
にしかも簡単な作業で精度の良い検査を行なうこ
とができる利点がある。また暗い場所で回転方向
を調べる場合でも誤つて識別する危険性がないと
いう利点があり、さらには回転軸等の回転部が全
く露出していないモータにおいても、その回転方
向を調べることができる利点がある。

また、検出感度が極めて大きいため、モータに
低電圧が印加され、未だモータが回転していない
状態においてモータから発生する磁界を検出する
ことができるため、モータが回転しない状態でも
モータの回転方向を予測決定できるといつた利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の基本構成を示す図、第２図
は該装置のコイル検出器の断面図、第３図ａ〜ｉ
はモータが第１図矢印Ａ方向に回転した場合の第
１図の各部動作波形図、第４図ａ〜ｅはモータが
逆方向に回転した場合の各部動作波形図、第５図
は本考案の作用効果を説明するための図、第６図
はこの考案の一実施例による回転体の回転方向検
出装置に使用されるコイル検出器の構造断面図、
第７図はこの考案の他の実施例によるコイル検出
器の取りつけ構造図である。 １……モータ、１ａ……フレーム、２ａ，２ｂ
……コイル検出器、１３……パルス信号生成回
路、８……フリツプフロツプ、１４……位相検出
回路。なお図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転体の回転方向を電気的に検出する回転方
   向検出装置において、 回転体の回転方向に並べて配置され、上記回
   転体の回転磁界を各々電流として検出する複数
   のコイル検出器と、 上記コイル検出器の各電流信号の位相を検出
   比較する位相検出回路とを備え、 上記複数のコイル検出器の各々は、扁平状鉄
   心と該扁平状鉄心に巻装したコイルとを備えた
   扁平状コイル検出器であり、 該複数の扁平状コイル検出器は上記回転体の
   フレームに沿つて相互に回動自在に連結され
   て、個々の検出器の腹が上記回転体のフレーム
   に接触するように装着されていることを特徴と
   する回転体の回転方向検出装置。 (2) 上記位相検出回路が、上記複数のコイル検出
   器の各電流信号からこの各電流信号に同期した
   複数のパルス信号を生成するパルス信号生成回
   路と、上記複数のパルス信号が加えられ該パル
   ス信号の位相差を検出するフリツプ・フロツプ
   とからなることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の回転体の回転方向検出装
   置。