JP2004354263A - 回転検出装置 - Google Patents

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JP2004354263A JP2003153610A JP2003153610A JP2004354263A JP 2004354263 A JP2004354263 A JP 2004354263A JP 2003153610 A JP2003153610 A JP 2003153610A JP 2003153610 A JP2003153610 A JP 2003153610A JP 2004354263 A JP2004354263 A JP 2004354263A
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Masaru Iwahashi
優 岩橋
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Nippon Seiki Co Ltd
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Abstract

【課題】リードスイッチの感度調整に係わる設計的負荷を軽減することが可能な回転検出装置を提供する。
【解決手段】フレーム1と、このフレーム1内に収容され回転軸2に応動する回転磁石3と、磁気変化に応じて作動する一対の接点部15Aと、この接点部15Aの周囲を封止する封止管15Bと、接点部15Aから封止管15Bの外部に延出する一対のリード部15Cとを有し、回転磁石3の回転に応じて接点部15Aが作動するリードスイッチ15とを備えており、フレーム1にリード部15Cと対向するよう回転装着されるねじ(磁性体)17を設けたことにより、リード部15Cに流れる磁気(磁束)をねじ17に集中させて、リードスイッチ15の感度を調整することができ、しかもねじ17のサイズ(長さ、太さ)やねじ17のねじ込み深さ(ねじ先端とリード部15Cとの距離)を変更することにより、リードスイッチ15の感度調整を可能とする。
【選択図】 図4

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば渦電流型指示計器に組み込まれ、回転磁石の回転状態を検出する回転検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の回転検出装置付き渦電流型指示計器として、下記特許文献1記載のものが知られている。
【0003】
【特許文献1】
実公昭55−17177号公報
【0004】
上記特許文献1記載の渦電流型指示計器は、コ字状に形成されたフレームの底面に軸受部材を介して回転軸を回動自在に支承保持し、この回転軸の上端側に回転磁石とカップ状の導磁体が固着され、回転軸は計測されるべき回転部分たとえば自動車の車輪からの回転をフレキシブルケーブルを介して回転するようになっている。フレーム開口側上端にはプレートが架設され、このプレートの中央には上側軸受が設けられるとともに、回転軸の上端中央には下側軸受が設けられ、各軸受に指針軸が軸支されている。指針軸の下端側には回転磁石に対応して逆カップ状の誘導板が固定され、指針軸の上端には指針が圧入固定されている。
【0005】
また指針軸にはその回動を制御するヒゲバネが設けられ、そのヒゲバネの内端は指針軸に、外端はプレートに固定されている。またプレート上にはねじなどを介して文字板が取り付けられている。
【0006】
そして、図示しないフレキシブルケーブルを介して車輌からの回転が回転軸に伝達されると、回転軸と共に回転磁石および導磁体が回転し、回転磁石の回転運動により発生する渦電流作用を導磁体によって誘導板に導き、回転磁石の回転と比例した回転トルクが誘導板へと作用し、誘導板の回転トルクをヒゲバネの弾性力と均衡させて回転軸の回転数に応じた指針の回転変位を得て、指針による文字板上の目盛や数値との対比判読を可能とし、指示計器として機能させるようにしている。
【0007】
一方、このような指示計器としての機能とは別に、例えば回転軸の回転から速度を検出して速度警報装置を作動させたり、回転軸の回転数をカウントして走行距離に換算したり、あるいは回転軸2の回転の有無を検出してアイドリング状態を検出するために、回転磁石の回転を検出するリードスイッチが組み込まれており、この例では固定永久磁石と磁性体片をリードスイッチに近接配置し、リードスイッチの感度を向上させ、信頼性を高めている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところで、リードスイッチの反応感度は、回転磁石とリードスイッチとの関係だけでなく、フレームその他の周辺部品構造全体を通して形成される複雑な磁気回路の影響を受けるものであり、設計条件(例えば回転磁石とリードスイッチとの位置関係、回転磁石やリードスイッチの部品特性、フレーム形状)が変化すれば、全体の磁気回路を考慮した調整が必要である。このため、前記特許文献1のように、固定永久磁石と磁性体片を付加する場合、種々の設計条件、すなわち全体の磁気回路を考慮した煩雑且つ微妙な調整が必要であり、設計的負荷が大きいという問題があった。
【0010】
そこで本発明は、リードスイッチの感度調整に係わる設計的負荷を軽減することが可能な回転検出装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、フレームと、このフレーム内に収容され回転軸に応動する回転磁石と、磁気変化に応じて作動する一対の接点部と、この接点部の周囲を封止する封止管と、前記接点部から前記封止管の外部に延出する一対のリード部とを有し、前記回転磁石の回転に応じて前記接点部が作動するリードスイッチとを備え、前記フレームに前記リード部と対向するよう回転装着される磁性体を設けたことを特徴とする。
【0012】
また本発明は、前記磁性体がねじまたはナットからなることを特徴とする。
【0013】
また本発明は、前記リードスイッチがホルダーを通じて前記フレームに装着され、前記磁性体が前記ホルダーの前記フレームに対する装着部材からなることを特徴とする。
【0014】
また本発明は、前記磁性体が固定永久磁石と共に前記フレームに装着されることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1から図4は本発明の第1実施形態を示すものであり、この例では本発明による回転検出装置が自動車あるいはオートバイなどの渦電流型指示計器に適用された場合を示している。
【0016】
図1、図2において、渦電流型指示計器は、コ字状に形成された例えば軟磁性材からなるフレーム1の底面側に回転軸2を軸支し、この回転軸2の上端に回転磁石3と、この回転磁石3を取り巻くカップ状の導磁体4とを固定している。フレーム1の側壁開口側には、両側壁を橋絡するプレート5が架設固定され、このプレート5の中央に上側軸受6を形成すると共に、回転軸2の上端中央に下側軸受7を形成して指針軸8を軸支している。この指針軸8の下端側には回転軸2に固着された回転磁石3と適宜空隙を介して配設された逆カップ状の誘導板9が固着形成されている。指針軸8の上端には指針10が固定されると共に、指針軸8のほぼ中央位置にヒゲバネ11の内端を固定し、その外端をアーム12を介してフレーム1側に固定し、回転磁石3の回転運動により発生する渦電流作用によって誘導板9とヒゲバネ11の弾性力とを均衡させて指針軸8に支持した指針10を文字板13上で回転させるようにしている。
【0017】
回転磁石3は、円筒形でその周面部分には、等間隔にS極とN極とによる4極の磁極が交互に着磁されており、導磁体4の底面には、隣り合っている回転磁石3のS極とN極とを対とした2極の磁極部分と対向する位置に合わせて切り欠いた開口孔14が2箇所に設けられているが、この場合、回転磁石3の形状および2極の磁極の配設位置に合わせて、前記開口孔14の形状を円弧状に切り欠いてそれぞれ形成している。
【0018】
導磁体4は、その側周面4A部分によって回転磁石3の回転運動により発生する渦電流作用を有効的に誘導板9へと導き出すために設けられており、この渦電流型指示計器としての本来の機能を果たす導磁体4の側周面4A部分と懸け離れた導磁体4の底面4B部分に前記開口孔14が設けられており、また導磁体4の底面4B部分には回転軸2に取り付けるための取付孔4Cが形成されている。
【0019】
導磁体4の底面4B部分には、これに接近して回転検出装置のセンサー部となるリードスイッチ15を配設している。
【0020】
リードスイッチ15は、図3、図4に示すように、磁気変化に応じて作動する一対の接点部15Aと、この接点部15Aの周囲を封止する封止管15Bと、接点部15Aから封止管15Bの外部に延出する一対のリード部15Cとを有し、封止管15Bは例えばガラス系材料、接点部15Aを含むリード部15Cは、軟磁性金属材料からなり、回転磁石3の回転に応じて変化する磁極変化に基づいて接点部15Aが作動(オン・オフ)するようになっている。
【0021】
このように構成されるリードスイッチ15は、絶縁性部材、たとえば合成樹脂材料からなるホルダー16に取り付け固定され、このホルダー16の両端部を渦電流型指示計器のフレーム1にねじ(磁性体)17によって固定保持されている。
【0022】
この場合、具体的には、リードスイッチ15の封止管15Bがホルダー16の支承部16Aによって支持され、リードスイッチ15のそれぞれのリード15Cの両端側が折り曲げられ、そのリード15の各端部がホルダー16に取り付けられた各端子18に半田付け接続されており、この一方の端子18を前記ホルダー16の端部とフレーム1に対して共締め固定してボディーアースとし、他端側の端子18は外部と電気接続可能に設けて構成している。
【0023】
ねじ17は、頭部と、ボス部と、ボス部周面に形成されたねじ山部(雄ねじ山部)とを備え、フレーム1に回転装着されることで、ホルダー16をフレーム1に固定する通常のねじであるが、本発明では回転磁石とリードスイッチとの間に作用する磁気回路の一部を構成する軟磁性材からなる。なおこの際、フレーム1には、ねじ17に対応するメスねじ山部を有するねじ孔が形成されている。
【0024】
上記構成において、図示しないフレキシブルケーブルを介して回転軸2が回転すると、上記の通り指針軸8に取り付けた指針10が回転し、文字板13上の目盛や数値と対比判読が可能となり、この際、回転検出装置のセンサー部となるリードスイッチ15においては、回転軸2の回転とともに回転磁石3および導磁体4が一緒に回転し、導磁体4に切り欠いて設けた開口孔14が前記リードスイッチ15の上方位置に達する毎に、導磁体4の開口孔14を介して回転磁石3からの漏洩磁束がリードスイッチ15側へと流れ、この回転磁石3からの磁気作用によってリードスイッチ15を閉成し、また回転磁石3と共に導磁体4の開口孔14位置がリードスイッチ15から懸け離れた位置へ移行した時には、導磁体4の底面4B部分などによって漏洩磁束がリードスイッチ15側へと流れでなくなり、この結果リードスイッチ15が開放し、回転軸2の回転数に比例してリードスイッチ15の開閉回数による出力パルス数が変化するものであり、この出力パルス信号を各種信号源として利用可能となる。
【0025】
このようにリードスイッチ15は、回転磁石3からの漏洩磁束によって作動するものであるが、接点部15Aを作動させる磁気回路は、フレーム1、ねじ17、リード部15Cを通じても形成されており、本実施形態では、フレーム1を通りリード部15Cに流れる磁気(磁束)をねじ17に集中させることによって、リードスイッチ15の感度が向上するように調整している。この場合、ねじ17の材料(例えば鉄ニッケル合金、純鉄)、材質(例えば焼鈍処理の有無)、形状、サイズ(長さ、太さ)、ねじ17のねじ込み深さ(ねじ先端とリード部15Cとの距離)を変更することにより、リードスイッチ15の感度調整が可能であり、しかもねじ17の回転装着時のねじ込み深さを調整することで、リードスイッチ15の感度を微調整することができる。
【0026】
以上のように、本実施形態では、フレーム1と、このフレーム1内に収容され回転軸2に応動する回転磁石3と、磁気変化に応じて作動する一対の接点部15Aと、この接点部15Aの周囲を封止する封止管15Bと、接点部15Aから封止管15Bの外部に延出する一対のリード部15Cとを有し、回転磁石3の回転に応じて接点部15Aが作動するリードスイッチ15とを備えており、フレーム1にリード部15Cと対向するよう回転装着されるねじ(磁性体)17を設けたことにより、リード部15Cに流れる磁気(磁束)をねじ17に集中させて、リードスイッチ15の感度を調整することができ、しかもねじ17のサイズ(長さ、太さ)やねじ17のねじ込み深さ(ねじ先端とリード部15Cとの距離)を変更することにより、リードスイッチ15の感度調整が可能であるため、種々の設計条件を考慮したリードスイッチの感度調整に係わる設計的負荷を軽減することができる。
【0027】
また本実施形態では、磁性体が汎用部品である、ねじ17からなることにより、低コスト化が実現できる。
【0028】
また本実施形態では、リードスイッチ15がホルダー16を通じてフレーム1に装着されており、磁性体をホルダー16のフレーム1に対する装着部材であるねじ17としたことにより、ねじ17がホルダー16の装着固定部材としても機能し、部品数を削減している。
【0029】
図5は、本発明の第2の実施形態を示すもので、本実施形態では、磁性材からなるねじ17に加えて、このねじ17に回転装着されることで結果的にフレーム1に固定される軟磁性材からなるナット19を設けたものである。ナット19によっても、リードスイッチ15の感度を調整するように構成したもので、この場合、ナット19の材料(例えば鉄ニッケル合金、純鉄)、材質(例えば焼鈍処理の有無)、形状、サイズや回転装着位置を調整することにより、各種設計条件を考慮した最適な感度設定を得ることができる。
【0030】
図6は、本発明の第3の実施形態を示すもので、本実施形態では、ホルダー16に加え、固定永久磁石20をねじ17を通じてフレーム1に回転装着した例であり、この場合、固定永久磁石20には、ねじ17を通す貫通孔が設けられている。このように、磁性材からなるねじ17に加え、固定永久磁石20をねじ17及びフレーム1に固定したことにより、ねじ17を通じてリード部15Cに作用する磁束を一層、集中強化することができる。なお各種設計条件を考慮して、例えば他の機種に当該構成を適用する場合、ねじ17のサイズやねじ込み深さを変更することで、最適な感度設定を得ることができる。
【0031】
なお前述の実施形態では、リードスイッチ15の各リード部15Cのそれぞれに対応してねじ16を2個設ける例を示したが、ねじ16の個数は任意であり、感度に応じて例えば3個または1個であってもよい。
【0032】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、初期の目的を達成でき、リードスイッチの感度調整に係わる設計的負荷を軽減することが可能な回転検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示すもので、図1は渦電流型指示計器および回転検出装置の全体概要を示す分解斜視図である。
【図2】図2は図1の組み付け状態を示す指示計器の断面図である。
【図3】図3は図2の回転検出装置の主要部を示す平面図である。
【図4】図4は図2の回転検出装置の検出部を要部を示す平面図である。
【図5】本発明の第2の実施形態を示す要部断面図である。
【図6】本発明の第3の実施形態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
1 フレーム
2 回転軸
3 磁石
4 導磁体
4A 側周面
4B 底面
4C 取付孔
8 指針軸
9 誘導板
10 指針
11 ヒゲバネ
12 アーム
13 文字板
14 開口孔
15 リードスイッチ
15A 接点部
15B 封止管
15C リード部
16 ホルダー
16A 支承部
17 ねじ(磁性体)
18 端子
19 ナット
20 固定永久磁石

Claims (4)

  1. フレームと、
    このフレーム内に収容され回転軸に応動する回転磁石と、
    磁気変化に応じて作動する一対の接点部と、この接点部の周囲を封止する封止管と、前記接点部から前記封止管の外部に延出する一対のリード部とを有し、前記回転磁石の回転に応じて前記接点部が作動するリードスイッチとを備え、
    前記フレームに前記リード部と対向するよう回転装着される磁性体を設けたことを特徴とする回転検出装置。
  2. 前記磁性体がねじまたはナットからなることを特徴とする請求項1記載の回転検出装置。
  3. 前記リードスイッチがホルダーを通じて前記フレームに装着され、前記磁性体が前記ホルダーの前記フレームに対する装着部材からなることを特徴とする請求項1記載の回転検出装置。
  4. 前記磁性体が固定永久磁石と共に前記フレームに装着されることを特徴とする請求項1記載の回転検出装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013112259A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Honda Motor Co Ltd 車両用メータ装置

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