JPH10197544A - 回転数検出装置 - Google Patents
回転数検出装置Info
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- JPH10197544A JPH10197544A JP9023198A JP2319897A JPH10197544A JP H10197544 A JPH10197544 A JP H10197544A JP 9023198 A JP9023198 A JP 9023198A JP 2319897 A JP2319897 A JP 2319897A JP H10197544 A JPH10197544 A JP H10197544A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出精度が向上されてなるファラデーの単極
誘導現象を用いた回転数検出装置を提供する。 【解決手段】 所要数の磁極が放射状に形成された円板
状多極磁石２と、前記多極磁石２の中心に垂設されてい
る回転軸１と、円板状導電性材４と軟質磁性材５とが所
定の絶縁性保って一体化されてなる前記多極磁石２によ
り電圧が誘起される電圧誘起部と、前記電圧誘起部に誘
起された電圧を検出する電圧検出手段１０とを備え、前
記回転軸１が回転数検出対象に接合されて回転され、そ
れにより前記電圧誘起部に誘起される電圧を電圧検出手
段１０により検出することにより回転数を検出するもの
である。
誘導現象を用いた回転数検出装置を提供する。 【解決手段】 所要数の磁極が放射状に形成された円板
状多極磁石２と、前記多極磁石２の中心に垂設されてい
る回転軸１と、円板状導電性材４と軟質磁性材５とが所
定の絶縁性保って一体化されてなる前記多極磁石２によ
り電圧が誘起される電圧誘起部と、前記電圧誘起部に誘
起された電圧を検出する電圧検出手段１０とを備え、前
記回転軸１が回転数検出対象に接合されて回転され、そ
れにより前記電圧誘起部に誘起される電圧を電圧検出手
段１０により検出することにより回転数を検出するもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転数検出装置に関
する。さらに詳しくは、ファラデーの単極誘導現象を用
いた改善された回転数検出装置に関する。
する。さらに詳しくは、ファラデーの単極誘導現象を用
いた改善された回転数検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】かねて、ファラデーの単極誘導現象を用
いた回転数検出装置が提案された（例えば、電気学会論
文誌Ｅ Ｖｏｌ．１１６−Ｅ Ｎｏ．６ １９９６年８
月、２４０頁〜２４１頁参照）。
いた回転数検出装置が提案された（例えば、電気学会論
文誌Ｅ Ｖｏｌ．１１６−Ｅ Ｎｏ．６ １９９６年８
月、２４０頁〜２４１頁参照）。
【０００３】しかしながら、前記提案に係る回転数検出
装置は磁石として、いわゆる２極磁石を用いているた
め、検出精度が不十分であるという問題がある。
装置は磁石として、いわゆる２極磁石を用いているた
め、検出精度が不十分であるという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みさなれたものであって、検出精度が向上
されてなるファラデーの単極誘導現象を用いた回転数検
出装置を提供することを目的としている。
術の課題に鑑みさなれたものであって、検出精度が向上
されてなるファラデーの単極誘導現象を用いた回転数検
出装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の回転数検出装置
の第１形態は、所要数の磁極が放射状に形成された円板
状多極磁石と、前記多極磁石の中心に垂設されている回
転軸と、円板状導電性材と軟質磁性材とが所定の絶縁性
を保って一体化されてなる前記多極磁石により電圧が誘
起される電圧誘起部と、前記電圧誘起部に誘起された電
圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記回転軸が回転
数検出対象に接合されて回転され、それにより前記電圧
誘起部に誘起される電圧を電圧検出手段により検出する
ことにより回転数を検出することを特徴とする。
の第１形態は、所要数の磁極が放射状に形成された円板
状多極磁石と、前記多極磁石の中心に垂設されている回
転軸と、円板状導電性材と軟質磁性材とが所定の絶縁性
を保って一体化されてなる前記多極磁石により電圧が誘
起される電圧誘起部と、前記電圧誘起部に誘起された電
圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記回転軸が回転
数検出対象に接合されて回転され、それにより前記電圧
誘起部に誘起される電圧を電圧検出手段により検出する
ことにより回転数を検出することを特徴とする。
【０００６】本発明の回転数検出装置の第２形態は、所
要数の磁極が放射状に形成された円板状多極磁石と、前
記多極磁石の中心に垂設されている回転軸と、軟質磁性
材と該軟質磁性材に先端を外方に臨ませて装着された支
持部材と、一端が該支持部材の先端に接続され、本体部
が前記軟質磁性材の前記円板状多極磁石側の面に対して
所定の間隔を設けて横断的に配設されている線状導電性
材とを有する前記多極磁石により電圧が誘起される電圧
誘起部と、前記電圧誘起部に誘起された電圧を検出する
電圧検出手段とを備え、前記回転軸が回転数検出対象に
接合されて回転され、それにより前記電圧誘起部に誘起
される電圧を電圧検出手段により検出することにより回
転数を検出することを特徴とする。
要数の磁極が放射状に形成された円板状多極磁石と、前
記多極磁石の中心に垂設されている回転軸と、軟質磁性
材と該軟質磁性材に先端を外方に臨ませて装着された支
持部材と、一端が該支持部材の先端に接続され、本体部
が前記軟質磁性材の前記円板状多極磁石側の面に対して
所定の間隔を設けて横断的に配設されている線状導電性
材とを有する前記多極磁石により電圧が誘起される電圧
誘起部と、前記電圧誘起部に誘起された電圧を検出する
電圧検出手段とを備え、前記回転軸が回転数検出対象に
接合されて回転され、それにより前記電圧誘起部に誘起
される電圧を電圧検出手段により検出することにより回
転数を検出することを特徴とする。
【０００７】本発明の回転数検出装置においては、前記
多極磁石が円環とされ、必要に応じその内側に非金属ま
たは金属が嵌入されてなるのが好ましく、また前記多極
磁石の磁極間距離が、例えば磁極間に非磁性材を介装す
ることにより増大させられてなるのが好ましく、さらに
前記電圧検出手段により検出された電圧から回転数を算
出し、その算出された回転数をデジタルおよび／または
アナログ表示するよう構成されてなるのが好ましい。
多極磁石が円環とされ、必要に応じその内側に非金属ま
たは金属が嵌入されてなるのが好ましく、また前記多極
磁石の磁極間距離が、例えば磁極間に非磁性材を介装す
ることにより増大させられてなるのが好ましく、さらに
前記電圧検出手段により検出された電圧から回転数を算
出し、その算出された回転数をデジタルおよび／または
アナログ表示するよう構成されてなるのが好ましい。
【０００８】
【作用】本発明においては、回転する多極磁石の極数
を増やして周波数を上げ、回転数の検出の処理をしやす
いようにしたこと、この回転する多極磁石を円環と
し、多極によって外部磁界形成に不利となる中心部を除
外する形状としたこと、また多極磁石の極間を離すこ
とによって可及的に磁石から遠方まで外部磁界の影響が
及ぶように構成したことにより、誘起される電圧から回
転数を精度よく検出あるいは計測できる。
を増やして周波数を上げ、回転数の検出の処理をしやす
いようにしたこと、この回転する多極磁石を円環と
し、多極によって外部磁界形成に不利となる中心部を除
外する形状としたこと、また多極磁石の極間を離すこ
とによって可及的に磁石から遠方まで外部磁界の影響が
及ぶように構成したことにより、誘起される電圧から回
転数を精度よく検出あるいは計測できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
【００１０】実施の形態１ 本発明の実施の形態１に係る回転数検出装置Ａの概略図
を図１に、同概略斜視図を図２に示す。この実施の形態
１に係る回転数検出装置Ａは、図１および図２に示すよ
うに回転軸１の一端１ａに同心的に円板状磁石２が設け
られたものと、導電性材からなる支持軸３の一端３ａに
同心的に円板状金属導体４と円板状軟質磁性材５とを円
板状絶縁部材６を介して一体化して形成された電圧誘起
部を設けたものとを回転軸１と支持軸３との軸心を一致
させて、円板状磁石２と円板状金属導体４とを所定の間
隔を設けて対向配置させるとともに、支持軸３と電圧誘
起部の円板状金属導体４との間に誘起される電圧を電圧
検出手段１０により検出あるいは測定できるようにして
なるものである。そして、回転数検出あるいは測定の
際、この回転軸１の他端１ｂが回転数検出対象と接合さ
れる。
を図１に、同概略斜視図を図２に示す。この実施の形態
１に係る回転数検出装置Ａは、図１および図２に示すよ
うに回転軸１の一端１ａに同心的に円板状磁石２が設け
られたものと、導電性材からなる支持軸３の一端３ａに
同心的に円板状金属導体４と円板状軟質磁性材５とを円
板状絶縁部材６を介して一体化して形成された電圧誘起
部を設けたものとを回転軸１と支持軸３との軸心を一致
させて、円板状磁石２と円板状金属導体４とを所定の間
隔を設けて対向配置させるとともに、支持軸３と電圧誘
起部の円板状金属導体４との間に誘起される電圧を電圧
検出手段１０により検出あるいは測定できるようにして
なるものである。そして、回転数検出あるいは測定の
際、この回転軸１の他端１ｂが回転数検出対象と接合さ
れる。
【００１１】なお、図１および図２中、符号１１，１２
は刷子、１３は電圧計を示す。
は刷子、１３は電圧計を示す。
【００１２】円板状磁石２は、図３に示すように、８極
に着磁されたＮｄＦｅＢボンド磁石の磁極が放射状に配
置されたものとされ、かつその中心部が所定範囲で除去
された円環とされているもので、例えば外径が４０ｍ
ｍ、内径が２０ｍｍ、厚さが７ｍｍの円環とされる。ま
た、この磁石２が除去された部分には銅円板２ａが嵌入
されている。そして、この銅円板２ａの中心部に、前述
したように回転軸１が挿通されている。ここで、磁石２
を円環として中心部を除外したのは、磁石２の各Ｎ極お
よびＳ極間の平均距離を大きくし、多極磁石２において
外部磁界形成に不利となる中心部を除外するためであ
る。
に着磁されたＮｄＦｅＢボンド磁石の磁極が放射状に配
置されたものとされ、かつその中心部が所定範囲で除去
された円環とされているもので、例えば外径が４０ｍ
ｍ、内径が２０ｍｍ、厚さが７ｍｍの円環とされる。ま
た、この磁石２が除去された部分には銅円板２ａが嵌入
されている。そして、この銅円板２ａの中心部に、前述
したように回転軸１が挿通されている。ここで、磁石２
を円環として中心部を除外したのは、磁石２の各Ｎ極お
よびＳ極間の平均距離を大きくし、多極磁石２において
外部磁界形成に不利となる中心部を除外するためであ
る。
【００１３】なお、磁石２をかかる構成としても、前記
論文において明らかにされているように、誘起電圧は導
体の半径の２乗に比例するので、中心から近い距離の部
分を除外してもそれによる影響は極めて小さいからであ
る。
論文において明らかにされているように、誘起電圧は導
体の半径の２乗に比例するので、中心から近い距離の部
分を除外してもそれによる影響は極めて小さいからであ
る。
【００１４】円板状金属導体４は、例えば銅円板とさ
れ、またそのサイズは、例えば直径が４０ｍｍ、厚さが
２ｍｍとされる。そして、この円板状金属導体４に前述
したように、磁石２と反対側に円板状軟質磁性材５、例
えば電磁純鉄が絶縁部材６を介して接合されて電圧誘起
部が形成される。なお、円板状金属導体４と円板状軟質
磁性材５との絶縁が適当に確保されれば、絶縁部材６は
必ずしも介装される必要はない。この軟質磁性材５のサ
イズは、例えば直径が４０ｍｍ、厚さが７ｍｍとされ
る。また、金属導体４と軟質磁性材５とが電気的に絶縁
されることによって、磁石２の各Ｎ極から軟質磁性材５
を経由して各Ｓ極に至る２方向の４磁界が形成される。
これにより、多極磁石２の回転によって金属導体４の外
周部と中心部との間に電圧が誘起される。
れ、またそのサイズは、例えば直径が４０ｍｍ、厚さが
２ｍｍとされる。そして、この円板状金属導体４に前述
したように、磁石２と反対側に円板状軟質磁性材５、例
えば電磁純鉄が絶縁部材６を介して接合されて電圧誘起
部が形成される。なお、円板状金属導体４と円板状軟質
磁性材５との絶縁が適当に確保されれば、絶縁部材６は
必ずしも介装される必要はない。この軟質磁性材５のサ
イズは、例えば直径が４０ｍｍ、厚さが７ｍｍとされ
る。また、金属導体４と軟質磁性材５とが電気的に絶縁
されることによって、磁石２の各Ｎ極から軟質磁性材５
を経由して各Ｓ極に至る２方向の４磁界が形成される。
これにより、多極磁石２の回転によって金属導体４の外
周部と中心部との間に電圧が誘起される。
【００１５】次に、かかる構成とされている回転数検出
装置Ａによる回転数検出を確認するため、回転軸１の一
端１ｂをモータ７に接続して回転軸１を回転させて発生
する電圧を測定した。その測定結果を図４に示す。図４
より、得られた電圧は正弦波状の交流電圧であり、また
その周波数は回転数の４倍であることがわかる。なお、
測定はオシロスコープによった。
装置Ａによる回転数検出を確認するため、回転軸１の一
端１ｂをモータ７に接続して回転軸１を回転させて発生
する電圧を測定した。その測定結果を図４に示す。図４
より、得られた電圧は正弦波状の交流電圧であり、また
その周波数は回転数の４倍であることがわかる。なお、
測定はオシロスコープによった。
【００１６】また、誘起電圧の波高値と磁石の回転数と
の関係について、磁石２と金属導体（ここでは銅板とし
た）４との間隔を変化させて測定した。その測定結果を
図５示す。図５より、発生電圧は磁石２の回転数が増加
するに従って直線的に増大しているのがわかるととも
に、磁石２と金属導体４との間隔が大きくなるにしたが
って減少しているのがわかる。
の関係について、磁石２と金属導体（ここでは銅板とし
た）４との間隔を変化させて測定した。その測定結果を
図５示す。図５より、発生電圧は磁石２の回転数が増加
するに従って直線的に増大しているのがわかるととも
に、磁石２と金属導体４との間隔が大きくなるにしたが
って減少しているのがわかる。
【００１７】さらに、誘起電圧の波高値と、磁石２と軟
質磁性材（ここでは電磁純鉄とした）５との間隔との関
係について、磁石２の回転数を変化させて測定した。そ
の測定結果を図６に示す。図６より、磁石２と軟質磁性
材５との間隔が大きくなるにしたがって波高値が小さく
なるのがわかるととも、回転数が小さくなるにしたがっ
て波高値が小さくなるのがわかる。また、図６より、磁
石２と軟質磁性材５との間隔が磁石２のＮ極とＳ極との
平均距離程度以下であれば周波数の検出、つまり回転数
の測定が可能といえるが、精度よく測定しようとすれ
ば、磁石のＮ極とＳ極との平均距離の２／３程度以下と
するのが好ましいといえる。
質磁性材（ここでは電磁純鉄とした）５との間隔との関
係について、磁石２の回転数を変化させて測定した。そ
の測定結果を図６に示す。図６より、磁石２と軟質磁性
材５との間隔が大きくなるにしたがって波高値が小さく
なるのがわかるととも、回転数が小さくなるにしたがっ
て波高値が小さくなるのがわかる。また、図６より、磁
石２と軟質磁性材５との間隔が磁石２のＮ極とＳ極との
平均距離程度以下であれば周波数の検出、つまり回転数
の測定が可能といえるが、精度よく測定しようとすれ
ば、磁石のＮ極とＳ極との平均距離の２／３程度以下と
するのが好ましいといえる。
【００１８】なお、この電圧測定は金属導体４の外周部
と支持軸３との間で行ったが、この実施の形態１では磁
石２は中心部が無い円環とされているところから、一方
の測定位置は支持軸３でなく、金属導体４の円環状磁石
２の内周に対応する位置とされてもよい。
と支持軸３との間で行ったが、この実施の形態１では磁
石２は中心部が無い円環とされているところから、一方
の測定位置は支持軸３でなく、金属導体４の円環状磁石
２の内周に対応する位置とされてもよい。
【００１９】このように、この実施の形態１では、回
転する多極磁石２の極数を増やして周波数を上げ、回転
数の検出の処理をしやすいようにしたこと、この回転
する多極磁石２を円環とし、多極によって外部磁界形成
に不利となる中心部を除外する形状としたこと、また
多極磁石２の極間を離すことによって可及的に磁石から
遠方まで外部磁界の影響が及ぶように構成したことによ
り、誘起される電圧から回転数を精度よく検出あるいは
計測できるのがわかる。
転する多極磁石２の極数を増やして周波数を上げ、回転
数の検出の処理をしやすいようにしたこと、この回転
する多極磁石２を円環とし、多極によって外部磁界形成
に不利となる中心部を除外する形状としたこと、また
多極磁石２の極間を離すことによって可及的に磁石から
遠方まで外部磁界の影響が及ぶように構成したことによ
り、誘起される電圧から回転数を精度よく検出あるいは
計測できるのがわかる。
【００２０】実施の形態２ 本発明の実施の形態２に係る回転数検出装置Ａに用いら
れている磁石２Ａの模式図を図７に示す。この実施の形
態２においては、図７に示すように、Ｎ極とＳ極との磁
極間距離を増大させるために、Ｎ極とＳ極との磁極間に
非磁性材２ｂ、例えば銅板が介装されて磁石２Ａが構成
されている。なお、その余の構成については、軟質磁性
材５の厚さが５ｍｍとされ、磁石２Ａと金属導体４との
間隔が０．３ｍｍとされ、金属導体４の厚さが２ｍｍと
されている他は、実施の形態１と同様とされている。
れている磁石２Ａの模式図を図７に示す。この実施の形
態２においては、図７に示すように、Ｎ極とＳ極との磁
極間距離を増大させるために、Ｎ極とＳ極との磁極間に
非磁性材２ｂ、例えば銅板が介装されて磁石２Ａが構成
されている。なお、その余の構成については、軟質磁性
材５の厚さが５ｍｍとされ、磁石２Ａと金属導体４との
間隔が０．３ｍｍとされ、金属導体４の厚さが２ｍｍと
されている他は、実施の形態１と同様とされている。
【００２１】次に、かかる構成とされている回転数検出
装置Ａによる回転数検出を確認するため、回転軸１の一
端１ｂをモータ７に接続して回転軸１を２８．０ｒｐｓ
で回転させ、発生する電圧を測定した。その測定結果を
図８に示す。図８より、得られた電圧は正弦波状の交流
電圧であり、またその周波数は回転数の４倍であること
がわかる。なお、測定は前記と同様オシロスコープによ
った。
装置Ａによる回転数検出を確認するため、回転軸１の一
端１ｂをモータ７に接続して回転軸１を２８．０ｒｐｓ
で回転させ、発生する電圧を測定した。その測定結果を
図８に示す。図８より、得られた電圧は正弦波状の交流
電圧であり、またその周波数は回転数の４倍であること
がわかる。なお、測定は前記と同様オシロスコープによ
った。
【００２２】また、誘起電圧の波高値と、磁石２Ａと軟
質磁性材５との間隔との関係について、磁極間に介装さ
れている非磁性材（ここでは銅板とした）２ｂの幅Ｗを
０〜５ｍｍの範囲で変化させて測定した。その測定結果
を図９に示す。図９より、磁石２Ａと軟質磁性材（ここ
では電磁純鉄とした）５との間隔が大きくなるにしたが
って波高値が小さくなるのがわかるとともに、導電材２
ｂの幅Ｗが小さくなるにしたがって波高値が小さくなる
のがわかる。この導電材２ｂの幅Ｗが小さくなるにした
がって波高値が小さくなるのは、磁極間が狭くなると金
属導体（ここでは銅板とした）４に加わる磁束密度が減
少するためと思われる。
質磁性材５との間隔との関係について、磁極間に介装さ
れている非磁性材（ここでは銅板とした）２ｂの幅Ｗを
０〜５ｍｍの範囲で変化させて測定した。その測定結果
を図９に示す。図９より、磁石２Ａと軟質磁性材（ここ
では電磁純鉄とした）５との間隔が大きくなるにしたが
って波高値が小さくなるのがわかるとともに、導電材２
ｂの幅Ｗが小さくなるにしたがって波高値が小さくなる
のがわかる。この導電材２ｂの幅Ｗが小さくなるにした
がって波高値が小さくなるのは、磁極間が狭くなると金
属導体（ここでは銅板とした）４に加わる磁束密度が減
少するためと思われる。
【００２３】このように、この実施の形態２によって
も、回転数を精度よく検出あるいは計測できるのがわか
る。
も、回転数を精度よく検出あるいは計測できるのがわか
る。
【００２４】なお、実施の形態２では磁石の形状は磁極
間に非磁性材を介装したものとしているが、この部分は
空間であっても良い。そのため、この形態から類推され
るように、非磁性材に相当する部分は凹部とし、磁極に
相当する部分は凸部となるように一体の磁石材料を使っ
て多極に形成することもできる。
間に非磁性材を介装したものとしているが、この部分は
空間であっても良い。そのため、この形態から類推され
るように、非磁性材に相当する部分は凹部とし、磁極に
相当する部分は凸部となるように一体の磁石材料を使っ
て多極に形成することもできる。
【００２５】実施の形態３ 本発明の実施の形態３に係る回転数検出装置Ａを図１０
にブロック図で示し、この実施の形態３は実施の形態１
に演算処理部２０を付加し、検出あるいは測定結果をア
ナログあるいはデジタルで表示できるようにしてなるも
のである。つまり、誘起された電圧は差動増幅器２１で
増幅され、ついで波形変換器２２で波形変換された後、
パソコン２３に送出される。パソコン２３は入力された
電圧から回転数を算出する。ついで、この算出された回
転数は、デジタル表示装置２４に送出されてデジタル表
示され、あるいはＡ／Ｄ変換器２５に送出されてアナロ
グ信号に変換された後、アナログ表示装置２６、例えば
タコメータに送出されてアナログ表示される。
にブロック図で示し、この実施の形態３は実施の形態１
に演算処理部２０を付加し、検出あるいは測定結果をア
ナログあるいはデジタルで表示できるようにしてなるも
のである。つまり、誘起された電圧は差動増幅器２１で
増幅され、ついで波形変換器２２で波形変換された後、
パソコン２３に送出される。パソコン２３は入力された
電圧から回転数を算出する。ついで、この算出された回
転数は、デジタル表示装置２４に送出されてデジタル表
示され、あるいはＡ／Ｄ変換器２５に送出されてアナロ
グ信号に変換された後、アナログ表示装置２６、例えば
タコメータに送出されてアナログ表示される。
【００２６】図１１は、この実施の形態３により得られ
たモータ７の回転数と誘起された電圧の周波数との関係
を示すグラフである。図１１より、誘起された電圧の周
波数はモータ７の回転数の４倍となっているのがわか
る。
たモータ７の回転数と誘起された電圧の周波数との関係
を示すグラフである。図１１より、誘起された電圧の周
波数はモータ７の回転数の４倍となっているのがわか
る。
【００２７】このように、この実施の形態３においては
演算処理部２０が付加されているので、検出あるいは測
定された回転数が瞬時に把握できる。
演算処理部２０が付加されているので、検出あるいは測
定された回転数が瞬時に把握できる。
【００２８】実施の形態４ 本発明の実施の形態４に係る回転数検出装置Ａを図１２
に概略斜視図で、同概略図を図１３で示し、同装置Ａに
用いられている多極磁石２を図１４に説明図で示す。こ
の実施の形態４は、図１２ないし図１４から明らかなよ
うに、実施の形態１における円板状金属導体４に代えて
金属導線８を用いてなるものである。先の実施の形態１
において、金属導体外周部における接点は一点であって
電気的に円板の全体は不必要となるので、金属導体は磁
石のＮとＳ２極部分に相当する面積の扇形で十分である
ことになり、そのような発想から始まってこの金属導線
に到達したものである。
に概略斜視図で、同概略図を図１３で示し、同装置Ａに
用いられている多極磁石２を図１４に説明図で示す。こ
の実施の形態４は、図１２ないし図１４から明らかなよ
うに、実施の形態１における円板状金属導体４に代えて
金属導線８を用いてなるものである。先の実施の形態１
において、金属導体外周部における接点は一点であって
電気的に円板の全体は不必要となるので、金属導体は磁
石のＮとＳ２極部分に相当する面積の扇形で十分である
ことになり、そのような発想から始まってこの金属導線
に到達したものである。
【００２９】この金属導線８は、その一端８ａが支持軸
３の一端３ａに接合され、その本体部８ｂは円板状軟質
磁性材５の上方を横断し、他端８ｃが電圧計１３に接続
されている導線１４と接続されたものとされている。な
お、その余の構成は実施の形態１とほぼ同様とされてい
る。例えば、円板状磁石２は、図１４に示すように、８
極に着磁されたＮｄＦｅＢボンド磁石の磁極が放射状に
配置されたものとされ、かつその中心部が所定範囲で除
去された円環とされているもので、例えば外径が４０ｍ
ｍ、内径が２０ｍｍ、厚さが５ｍｍの円環とされる。ま
た、この磁石２が除去された部分には銅円板２ａが嵌入
されている。そして、この銅円板２ａの中心部に、前述
したように回転軸１が挿通されている。
３の一端３ａに接合され、その本体部８ｂは円板状軟質
磁性材５の上方を横断し、他端８ｃが電圧計１３に接続
されている導線１４と接続されたものとされている。な
お、その余の構成は実施の形態１とほぼ同様とされてい
る。例えば、円板状磁石２は、図１４に示すように、８
極に着磁されたＮｄＦｅＢボンド磁石の磁極が放射状に
配置されたものとされ、かつその中心部が所定範囲で除
去された円環とされているもので、例えば外径が４０ｍ
ｍ、内径が２０ｍｍ、厚さが５ｍｍの円環とされる。ま
た、この磁石２が除去された部分には銅円板２ａが嵌入
されている。そして、この銅円板２ａの中心部に、前述
したように回転軸１が挿通されている。
【００３０】次に、かかる構成とされている回転数検出
装置Ａによる回転数検出を確認するため、回転軸１の一
端１ｂをモータ７に接続して回転軸１を回転数を２８．
０ｒｐｓで回転させて金属導線８と支持軸３との間に発
生する電圧を測定した。その測定結果を図１５に示すと
ともに、比較のために実施の形態１における測定結果も
点線で併せて示してある。図１５より、得られた電圧は
正弦波状の交流電圧であり、その周波数は回転数の４倍
であることがわかる。また、誘起電圧の波高値は実施の
形態４の方が実施の形態１よりも高いのもわかる。な
お、測定はオシロスコープによった。
装置Ａによる回転数検出を確認するため、回転軸１の一
端１ｂをモータ７に接続して回転軸１を回転数を２８．
０ｒｐｓで回転させて金属導線８と支持軸３との間に発
生する電圧を測定した。その測定結果を図１５に示すと
ともに、比較のために実施の形態１における測定結果も
点線で併せて示してある。図１５より、得られた電圧は
正弦波状の交流電圧であり、その周波数は回転数の４倍
であることがわかる。また、誘起電圧の波高値は実施の
形態４の方が実施の形態１よりも高いのもわかる。な
お、測定はオシロスコープによった。
【００３１】このように、この実施の形態４により、円
板状金属導体４に代えて金属導線８を用いても同様に回
転数が検出できるのがわかる。また、その検出に当たっ
ては円板状金属導体４に代えて金属導線８を用いている
ので、回転数検出装置Ａの構造が簡素化される。
板状金属導体４に代えて金属導線８を用いても同様に回
転数が検出できるのがわかる。また、その検出に当たっ
ては円板状金属導体４に代えて金属導線８を用いている
ので、回転数検出装置Ａの構造が簡素化される。
【００３２】以上、本発明を実施の形態に基づいて説明
してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定され
るものではない。例えば、磁石としては他の材質の磁石
を用いても良い。例えば、サマリウム・コバルト磁石、
またはそのボンド磁石とされてもよい。その場合、温度
による磁性の変化が小さいため、利用に当たって有利で
あると考えられる。また、磁極数も８極に限定されるも
のではなく、直径４０ｍｍの円板状磁石において３６極
とすることもできる。さらに、磁石の直径を変えること
などによって各種の多極誘導方式の回転数検出装置とす
ることも可能である。例えば、磁石の形状を図１６に示
すようなものとすることもできる。
してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定され
るものではない。例えば、磁石としては他の材質の磁石
を用いても良い。例えば、サマリウム・コバルト磁石、
またはそのボンド磁石とされてもよい。その場合、温度
による磁性の変化が小さいため、利用に当たって有利で
あると考えられる。また、磁極数も８極に限定されるも
のではなく、直径４０ｍｍの円板状磁石において３６極
とすることもできる。さらに、磁石の直径を変えること
などによって各種の多極誘導方式の回転数検出装置とす
ることも可能である。例えば、磁石の形状を図１６に示
すようなものとすることもできる。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
回転する磁石の極数を増やして周波数を上げ、回転数の
検出の処理をし易いようにし、またこの回転する多極磁
石を円環状として多極によって外部磁界形成に不利とな
る中心部を除外する形状とし、さらに磁石の極間を離す
ことによって可及的に磁石から遠方まで外部磁界の影響
が及ぶように構成したことにより、誘起される電圧から
回転数を精度よく検出あるいは計測できるという優れた
効果が得られる。
回転する磁石の極数を増やして周波数を上げ、回転数の
検出の処理をし易いようにし、またこの回転する多極磁
石を円環状として多極によって外部磁界形成に不利とな
る中心部を除外する形状とし、さらに磁石の極間を離す
ことによって可及的に磁石から遠方まで外部磁界の影響
が及ぶように構成したことにより、誘起される電圧から
回転数を精度よく検出あるいは計測できるという優れた
効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１に係る回転数検出装置の
概略図である。
概略図である。
【図２】同概略斜視図である。
【図３】同実施の形態に用いられている多極磁石の説明
図である。
図である。
【図４】同実施の形態における磁石の回転数と誘起電圧
との関係を示すグラフであって、同（ａ）は回転数が１
２．０ｒｐｓのものを示し、同（ｂ）は回転数が２１．
３ｒｐｓのものを示し、同（ｃ）は回転数が２７．９ｒ
ｐｓのものを示す。
との関係を示すグラフであって、同（ａ）は回転数が１
２．０ｒｐｓのものを示し、同（ｂ）は回転数が２１．
３ｒｐｓのものを示し、同（ｃ）は回転数が２７．９ｒ
ｐｓのものを示す。
【図５】同実施の形態における磁石の回転数と誘起電圧
との関係を、磁石と金属導体との間隔をパラメータにと
って示すグラフである。
との関係を、磁石と金属導体との間隔をパラメータにと
って示すグラフである。
【図６】同実施の形態における軟質磁性材と誘起電圧と
の関係を、磁石の回転数をパラメータにとって示すグラ
フである。
の関係を、磁石の回転数をパラメータにとって示すグラ
フである。
【図７】本発明の実施の形態２に用いられている磁石の
説明図である。
説明図である。
【図８】同実施の形態において磁石を回転数２８．０ｒ
ｐｓで回転させたときの誘起電圧の波形を示すグラフで
ある。
ｐｓで回転させたときの誘起電圧の波形を示すグラフで
ある。
【図９】同実施の形態における磁石と軟質磁性材との間
隔と、誘起電圧との関係を非磁性材の幅をパラメータに
とって示すグラフである。
隔と、誘起電圧との関係を非磁性材の幅をパラメータに
とって示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る回転数検出装置
のブロックである。
のブロックである。
【図１１】同実施の形態における誘起電圧の周波数とモ
ータの回転数との関係を示すグラフである。
ータの回転数との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る回転数検出装置
の概略斜視図である。
の概略斜視図である。
【図１３】同装置の概略図である。
【図１４】同実施の形態に用いられている多極磁石の説
明図である。
明図である。
【図１５】同実施の形態において磁石を回転数２８．０
ｒｐｓで回転させたときの誘起電圧の波形を示すグラフ
である。
ｒｐｓで回転させたときの誘起電圧の波形を示すグラフ
である。
【図１６】磁石の他の形状を示す図であって、同（ａ）
は平面図を示し、同（ｂ）は縦断面図を示す。
は平面図を示し、同（ｂ）は縦断面図を示す。
１ 回転軸 ２ 磁石（多極磁石） ３ 支持軸 ４ 金属導体（銅板） ５ 軟質磁性材（電磁純鉄） ６ 絶縁材 ７ モータ ８ 金属導線 １０ 電圧検出手段 １１，１２ 刷子 １３ 電圧計 １４ 導線 ２０ 演算処理部 Ａ 回転数検出装置
Claims (6)
- 【請求項１】 所要数の磁極が放射状に形成された円板
状多極磁石と、前記多極磁石の中心に垂設されている回
転軸と、円板状導電性材と軟質磁性材とが所定の絶縁性
を保って一体化されてなる前記多極磁石により電圧が誘
起される電圧誘起部と、前記電圧誘起部に誘起された電
圧を検出する電圧検出手段とを備え、 前記回転軸が回転数検出対象に接合されて回転され、そ
れにより前記電圧誘起部に誘起される電圧を電圧検出手
段により検出することにより回転数を検出することを特
徴とする回転数検出装置。 - 【請求項２】 所要数の磁極が放射状に形成された円板
状多極磁石と、前記多極磁石の中心に垂設されている回
転軸と、軟質磁性材と該軟質磁性材に先端を外方に臨ま
せて装着された支持部材と、一端が該支持部材の先端に
接続され、本体部が前記軟質磁性材の前記円板状多極磁
石側の面に対して所定の間隔を設けて横断的に配設され
ている線状導電性材とを有する前記多極磁石により電圧
が誘起される電圧誘起部と、前記電圧誘起部に誘起され
た電圧を検出する電圧検出手段とを備え、 前記回転軸が回転数検出対象に接合されて回転され、そ
れにより前記電圧誘起部に誘起される電圧を電圧検出手
段により検出することにより回転数を検出することを特
徴とする回転数検出装置。 - 【請求項３】 前記多極磁石が円環とされ、その内側に
非金属または金属などが嵌入されてなることを特徴とす
る請求項１または２記載の回転数検出装置。 - 【請求項４】 前記多極磁石の磁極間距離が増大させら
れてなることを特徴とする請求項１または２記載の回転
数検出装置。 - 【請求項５】 前記磁極間距離の増大が磁極間に非磁性
材を介装することによりなされることを特徴とする請求
項４記載の回転数検出装置。 - 【請求項６】 前記電圧検出手段により検出された電圧
から回転数を算出し、その算出された回転数をデジタル
および／またはアナログ表示するよう構成されてなるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の回転数検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9023198A JPH10197544A (ja) | 1996-11-12 | 1997-01-21 | 回転数検出装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-317018 | 1996-11-12 | ||
| JP31701896 | 1996-11-12 | ||
| JP9023198A JPH10197544A (ja) | 1996-11-12 | 1997-01-21 | 回転数検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10197544A true JPH10197544A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=26360518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9023198A Withdrawn JPH10197544A (ja) | 1996-11-12 | 1997-01-21 | 回転数検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10197544A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6448675B1 (en) * | 2001-08-29 | 2002-09-10 | Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. | Rotational balancing structure for an A.C. motor |
| US8106362B2 (en) | 2006-10-17 | 2012-01-31 | National Institute Of Radiological Sciences | Surface contamination examining device and method |
| CN103590904A (zh) * | 2013-11-09 | 2014-02-19 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种气门旋转速度测量装置 |
| WO2021002149A1 (ja) * | 2019-07-04 | 2021-01-07 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 操舵量検出装置 |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP9023198A patent/JPH10197544A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6448675B1 (en) * | 2001-08-29 | 2002-09-10 | Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. | Rotational balancing structure for an A.C. motor |
| US8106362B2 (en) | 2006-10-17 | 2012-01-31 | National Institute Of Radiological Sciences | Surface contamination examining device and method |
| CN103590904A (zh) * | 2013-11-09 | 2014-02-19 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种气门旋转速度测量装置 |
| WO2021002149A1 (ja) * | 2019-07-04 | 2021-01-07 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 操舵量検出装置 |
| JP2021012046A (ja) * | 2019-07-04 | 2021-02-04 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 操舵量検出装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |