JPS5873833A - 回転状態における相対変位角非接触測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転状態において回転軸上にある円板相互の相
対変位角を非接触で測定する装置ＫＩＪＩＩするもので
ある。

即ち、回転状態における相対変位角の測定＆寡、例えば
ねじれ軸動力針などで利用されるもので、回転軸の標点
間におけるねじれ角よりトルりの測定、或は動力の測定
などが行はれるものである。

ζ１１ 従来、このような場合の測定方法として歪ゲージなどの
出力を滑動環及び刷子などを通してその信号を外部に出
力させて行う接触型と、ねじれの標点に２枚の円板を取
りつけ、円板外周に取りつけられた永久磁石片と、これ
と対向した検出線輪からの出力パルスの位相差、或は誘
導子歯車と励磁線輪よりなる出力パルスの位相差の検出
より、相対変位角を求める非接触部とがある。前者にお
いては環動環、刷子間の接触抵抗を常に正常状態に保持
するための保守の点に問題であり、後者に、おいては回
転速度を利用して磁束変化で生じたパルスの位相差より
変位角を求めるために、静止状態での測定、較正を行う
ことが出来ず、等価的な回転速度を得るための電動機な
どを必要とするところに問題があるものである。

本発明はこれらの点に謹み行はれたもので、回転軸に固
定された２枚の円板面上に放射状に配置された複数個の
誘導鉄心と、前記円板間に、これと同心的に回動し得る
中間円板を設け、これに前記鉄心に対する対向鉄心を配
置し、これら誘導鉄心の外周を囲む一対の固定した環状
励磁線輪に交流電圧を印加し、その交流励磁電流を差動
的に出力検出させ、回転状態における円板相互の相対変
位角を非接触状趨で測定が出来るようにしたものである
。

第１図は本発明の一例を示した略図で、（１）は回転軸
で、例えばトルク＃ｊ定用ねじり軸、（２）はねじれ角
伝達スリーブ、（６）は両者（１１、（２）の結合部ｔ
、（０）はダイナモメータ−用発電動機である。（４１
１（ｓ）は回転軸に固定された外側円板、（７）は回転
軸１１１１′ｃ対し同心的に回動させることの出来る中
間円板で、中間スリーブ（６）Ｋ取りつけられる。中間
円板（ハは外側円板（４）を貫通してねじれ角伝達スリ
ーブ（２）と結合片（８１で結合される。

外側円板（４）及び（５）にはそれぞれ複数の誘導鉄心
（９）。

（１０）が放射状に配置され、中間円板（力には前記複
数の誘導鉄心（９１１（１０）に対向して対向誘導鉄心
（１つ。

（１２）が放射状に配置して取付けられる。これら誘導
鉄心の外周を囲み１対の励磁線輪（１ｓ）ｔ（１ａ）が
取付台（１７）に取付けられ、（１ｓ）ｓ　（１６）は
その端子である。

第２図は誘導鉄心（９）、（１０）と対向誘導鉄心（１
１）。

（１２）との相互関係を示したものである。（イ）図に
おいて対向誘導鉄心（１１）に対して誘導鉄心（９）を
前記鉄心のＩ巾だけ時計針の方向の進み位置に設定した
とすれば、（ロ）図のように対向誘導鉄心（１２）　Ｋ
対し、誘導鉄心（１０）は前記鉄心の１巾だけ遅れ位置
に設定されるものとする。

今、回転子が静止、又はダイナモメータ−が無負荷で回
転軸のねじれの全くない状態では励磁線輪（１Ｓ）＋（
１，ａ）の端子（１５）＋（１６）に交流電圧を印加す
れば、それぞれの誘導鉄心＋９１　、　（１（１）と対
向誘導鉄心（１１）？（１２）との対向面積はそれぞれ
等しいために、その誘導す７クタンスも等しく、励磁線
輪（１３）及び（１４）　Ｋ流れる励磁電流も等しく、
これを差動的に検出すれば、その時の出力は零で当然の
事ながら偏位角も零ヤある。

１□ 若し１回転１“に負荷されて回転軸にねじれ角が生ずれ
ば、外側円板（４１、１５１と中間円板（ハとはねじれ
角伝達スリープ（２）、結合片１８）とにより相対的の
角変位を起し、外側円板（４）に対し中間円板（７）が
時計針方向に回動するものとすれば、第２図（イ）の誘
導鉄心（９）と対向誘導鉄心（１３）との対向面積は増
加するのでその誘導す７クタンスは増加し、（Ｉ：Ｉ）
図の誘導鉄心（１０）と対向誘導鉄心（１２）との対向
面積は減少することになり誘導リアクタンスは減少する
。

従って、両励磁線輪（１３）＋（１４）とが差動的に接
続されているので、其の差の電流は角変位に対応した値
として検出されるととになる。

第５図は誘導鉄心＋９１　、　（１０）と対向誘導鉄心
（１１）＋（１２）の形状についての略図である。

（イ）図は誘導鉄心（９）と対向−導鉄心（１１）の両
者が扇形の場合で、硅素鋼板が図のように積層されて構
成される。

（ロ）図において誘導鉄心（１ｏ）は硅素鋼板を積層し
て形成されるが、その対向誘導鉄心を特に６けることな
く、中央円板（ハをや〜厚めの鉄損の少い電気鉄板とし
、−導鉄心（１０）に対向する部分を残して他の部分を
穿孔した空心部分（１めである。

第４図は分離型励磁の場合の略図で（１８）は励磁のみ
を行はせる励磁線輪とし、その両側に検出線輪（１９）
、（２０）を並設し、交流電源（２１）で前記励磁線輪
（１８）は励磁される。検出線輪（１９）、（２０）は
差動的に接続し出力させ、指示針（２２）には相対変位
角に対応した値が指示される。

本発明は以上に説明したように誘導鉄心と対向誘導鉄心
の外周上を囲み一対の固定した環状の線輪を差動的に接
続して出力させているので、軸の回転、静止＆ｌＩ係な
（非接触状虐で相対変位角を検出するようにしたために
、励磁電源の周波数、磁圧変動に対しても安定して高精
度の相対変位角の測定及びその較正も容易に可能ならし
めることが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を示す略図で（ｏｌ：ダイナモメ
ータ用発電動機、（１）二回転軸、（２）：ねじれ角伝
達スリーブ、（５１：　（１１と（２）との結合部、＋
４１　、　（５１：外側円板、’　（６１：中間スリー
ブ、（ハ：中間円板、（ｓ）：ｍ金片、＋９１　、　（
１ｏ）　：　ｔＲａｉｌｉｌＣ心、（１１）＋（１２）
　：対向誘導鉄心、（１３）、（１４）　：励磁線輪、
（ｉ５）、（１６）　：端子（１７）　：取付台 第２図はり導鉄心と対向誘導鉄心との相互関係の説明図 第３図は誘導鉄心と対向誘導鉄心との形状についての略
図、（１ｄ）：空心部分 第４図は分離盤励磁の場合の略図で（１８）　：励磁線
輪、　（１９）＋（２０）　：検出線輪、（２１）：交
流電源、（２２）　：指示針。 特許出願人　　株式会社前川製作所 代表者前川正雄 １７ 手続補正書（自発） 昭和５７年３月９　日 特許庁長官島田春樹　殿 ｔ　事件の表示　　昭和５６年　特許願第１７１３７４
号　　　　□２　発明の名称　　回転状態におけ□る相
＝変位角非接触測定装置 ＆　補正をするもの 事件との関係　　特許出願人 五　補正の対象　　明細書中の「発明の詳細な説明」の
欄及び「図面の簡単な説明」の欄 瓜　補正の内容 （１１第４頁第５行「（イ）図において」とあるを、「
（イ）図は第１図Ｙ、−Ｙ、の断面図で、（ロ）図は第
１図のＹ、−Ｙ意の断面図である。図において」と訂正
する。 １（ｉ：　　第７頁第３行「・・・の説明図」とあるを
、「・・・の説明図で、（イ）図は第１図Ｙ、−Ｙｌの
断面図、（ロ）図は第１図Ｙ、−Ｙ、の断面図◎ （３）第７員第５行「・・・いての略図、」とあるを、
「・・・いての略図で、（イ）図は誘導鉄心と対向誘導
鉄心とが扇型の場合、（ロ）図は、対向誘導鉄心の一部
を穿孔空心とした場合の略図、」と訂正。 手続補正書（方式） ｔ　事件の表示　　昭和５６年特許願第１７１３７４号
１、発明の名称　　回転状態における相対変位角非接触
測定装置五　補正をするもの 事件との関係　　特許出願人 住　　　　所　　東京都江東区牡丹２丁目１５番１号本
　補正命令の日付　　昭和５７・２・４（発送日５７・
２・２５）翫　補正の対象　　　　号籟魯ヰ功Ｊ図面」
＼１ か、□ ”　””　　＋Ｙ　゛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸上に固定された２枚の円板上に放射状に配置され
   た複数個の誘導鉄心と、前記円板間にこれと同心的に回
   動し得る中間円板を設け、これに前記鉄心に対する対向
   鍔導鉄心を配置し、　これら−導鉄心の外周を囲む一対
   の固定した環状励磁線輪に交流電圧を印加し、その交流
   励磁電流を差動的に出力し検出させることを特徴とした
   回転状態における相対変位角非接触測定装置。