JPH07244061A - 回転計用磁気ローター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 リングの軸方向に着磁されたリング磁石に、
リング状で外周部に磁極となる多数の歯をもち、それら
の歯がリング磁石より外側に突出する大きさであるヨー
ク板を一体に重ねて磁気ローターとする。 【効果】 従来のリング外周を多数極に着磁したリング
磁石を用いた磁気ローターにくらべて高い出力が得ら
れ、角度精度を維持したまま感度を高めることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気回転計に使用する
磁気ローターの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気回転計には、リング状の磁石の外周
部または平面部を図９に示すように多極に着磁した磁気
ローターが用いられている。 回転計は、回転軸（図示
してない）とともに回転する磁気ローターに対して、ホ
ール素子のような磁気検知手段（これも図示してない）
を固定的に接近して設け、回転に伴って発生する電気信
号をとり出すという原理にもとづく。

【０００３】このような磁気回転計において角度精度を
高めるためには、リング磁石をできるだけ多極に着磁を
しなければならない。 ところがより多くの極に着磁す
るほど極間ピッチは小さくなるから、十分な磁界が得ら
れ難くなるし、着磁が十分であっても極間が近いから、
磁気ローターからある距離をへだてて置かれた磁気検知
手段まで磁束が届かないまま隣の極に行くことになり、
感度を高くすることができないという悩みがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような悩みを解消して、高い回転精度と高い感度とをあ
わせもった磁気回転計を与える磁気ローターを提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の回転計用の磁気
ローターは、たとえば図１ないし図３に示すように、リ
ング形状を有しリングの軸方向に着磁されたリング状磁
石（１）と、やはりリング状であってその外周部に磁極
となる多数の歯（２１）をもち、磁極がリング状磁石よ
り外側に突出する大きさであるヨーク板（２）とを一体
に重ねてなる。

【０００６】ヨーク板（２）は、リング磁石（１）の両
方の面に重ねてサンドイッチ型とすることができる。
図４および図５は、２枚のヨーク板を用いたもののう
ち、歯すなわち磁極を一致させた態様を示し、図６およ
び図７は磁極を半ピッチずつずらして互いちがいに配置
した態様を示す。

【０００７】リング磁石（１）は、任意の永久磁石で製
造することができる。 簡易かつ低コストに得られる永
久磁石は、いうまでもなくフェライト粉末をプラスチッ
クバインダーを用いてリング状に成形したものや圧粉成
形体を焼結したものであるが、パーマロイ等の合金の磁
石、稀土類磁石、Ｎｄ−Ｂ−Ｆｅ磁石など種々の磁石材
料の鋳造体、焼結体、プラスチックバインダーを用いた
成形体のような、より強力な永久磁石材料を使用するこ
ともできる。

【０００８】ヨーク板（２）を形成する磁性材料も、任
意に選択することができる。 具体的には、炭素鋼や、
クロム系ステンレス鋼のような磁性ステンレス鋼などで
あって、歯車状に成形し、必要に応じてメッキまたは塗
装のような防食処理を施す。

【０００９】リング磁石とヨーク板との一体化方法は、
接着（たとえばエポキシ系の接着剤を用いて）、部分融
着（たとえば金型にヨーク板をセットしてプラスチック
磁石材料を射出成形する）、嵌合など適宜の方法から選
べばよい。 回転軸への嵌合の便宜を兼ねて、図８に示
すように別の非磁性金属たとえば非磁性ステンレス鋼な
どの磁気ローターケース（４）を利用することも、有利
な一体化法である。

【００１０】ヨーク板に形成する歯すなわち磁極の数
は、磁気ローターの大きさや計測しようとする回転数の
領域などにもとづいて決定する。 後に示す例は４６極
であるが、これより少い極数のものも、多い極数のもの
も製造可能である。 実用上最も多い外径５０〜１００
mm程度のヨーク板では、磁極の数１２〜１２０個の範囲
が適当である。

【００１１】本発明の磁気ローターは、図８に示すよう
に、回転軸（５）にパイプ（６）を介してＺ型断面の磁
気ローターケース(４)を溶接し、その外周面にヨーク板
(２)と一体のリングを固定して回転させ、外周に磁気検
知手段（３）を近接させて使用する。 計測のための電
気回路の構成や計測した値の表示や記録は、この分野で
既知の技術に従えばよい。

【００１２】

【作用】図９に示すような、リングの外周を分割して着
磁した従来の磁気ローターを使用したときは、得られる
電気信号は図１０に示したような波形となるが、出力の
値は小さく感度が低い。

【００１３】これに対し、本発明の図１ないし図３に示
した態様、すなわち歯をもつヨーク板をリング磁石の一
方の面にだけとりつけた態様においては、磁束が磁極に
集中していて、その近傍に検知手段を置くことにより、
図１１に示すような高い出力が得られる。

【００１４】図４および図５に示した態様によるとき
は、出力波形は同様であるが、図１２にみるように、よ
り高い出力が得られる。

【００１５】図６および図７に示した態様により検知手
段を２個使用するときは、出力波形は図１３にみるよう
にＮ−Ｓ交互となり、より高い角度精度を実現すること
ができる。

【００１６】

【実施例】

〔比較例〕Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石合金粉末のプラス
チックバインダーを用いた射出成形により、外径５０m
m、内径４４mm、厚さ４mmのリング磁石の素材を製造し
た。

【００１７】そのひとつを、外周部がＮＳ各４６極にな
るように着磁した。 このリング磁石の外周から２．５
mmの距離において磁束密度を測定し、９０Ｇの結果を得
た。

【００１８】〔実施例１〕上記のリング磁石の素材を、
リングの軸方向に着磁した。 Ｓ４５Ｃ鋼のパイプを機
械加工して、歯元部の径がリング磁石と同じ５０mmで歯
の高さが１mm、歯元における山の幅と谷の幅とがほぼ等
しい４６個の歯をもった歯車状体を得、これを厚さ２mm
に切断してヨーク板とした。

【００１９】リング磁石とヨーク板とを重ねてエポキシ
系接着剤で一体化して、図１および図２に示した形状の
磁気ローターとした。

【００２０】ヨーク板の歯先から２．５mmの距離の点で
磁束密度を測定し、１３０Ｇの値を得た。

【００２１】〔実施例２〕実施例１で得たヨーク板を２
枚リング磁石の両面に接着して、図３に示した磁気ロー
ターを得た。 この磁気ローターの外周からギャップ
２．５mmの点において、磁束密度は１５０Ｇであった。

【００２２】

【発明の効果】本発明の磁気ローターを使用して磁気回
転計を構成すれば、磁気ローターと磁気検知手段との間
に安全上十分なギャップを設けても、高い磁束密度で回
転の検知ができる。従って、高い感度を高い角度精度と
ともに実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の磁気ローターの基本的な態様を示す
平面図。

【図２】 図１０の磁気ローターの縦断面図。

【図３】 図１の磁気ローターの部分斜視図。

【図４】 本発明の磁気ローターの好ましい態様を示
す、図２と同様な縦断面図。

【図５】 図４の磁気ローターの部分斜視図。

【図６】 本発明の磁気ローターのいまひとつの好まし
い態様を示す、図２と同様な縦断面図。

【図７】 図６の磁気ローターの部分斜視図。

【図８】 本発明の磁気ローターを用いた回転数計測の
方式を示す概念的な説明図。

【図９】 従来技術による磁気ローターの例を示す平面
図。

【図１０】 図９の従来の磁気ローターを使用した回転
計の出力波形を示すグラフ。

【図１１】 図１ないし図３の磁気ローターを使用した
回転計の出力波形を示すグラフ。

【図１２】 図４および図５の磁気ローターを使用した
回転計の出力波形を示すグラフ。

【図１３】 図６および図７の磁気ローターを使用した
回転計の出力波形を示すグラフ。

【符号の説明】

１ リング磁石 ２ ヨーク板 ２１ 磁極 ３ 磁気検知手段 ４ 磁気ローターケース ５ 回転軸

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【手続補正書】

【提出日】平成６年３月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング形状を有しリングの軸方向に着磁
   されたリング磁石と、やはりリング状であってその外周
   部に磁極となる多数の歯をもち、それらの歯がリング磁
   石より外側に突出する大きさであるヨーク板とを一体に
   重ねてなる回転計用の磁気ローター。
2. 【請求項２】 リング磁石の一方の面にヨーク板を重ね
   た請求項１の磁気ローター。
3. 【請求項３】 リング磁石の両方の面にヨーク板を重
   ね、２枚のヨーク板の歯の位置を一致させた請求項１の
   磁気ローター。
4. 【請求項４】 リング状磁石の両方の面にヨーク板を重
   ね、２枚のヨーク板の歯の位置を半ピッチずつずらした
   請求項１の磁気ローター。