JP3000787B2 - 多出力速度発電機 - Google Patents
多出力速度発電機Info
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- JP3000787B2 JP3000787B2 JP4110653A JP11065392A JP3000787B2 JP 3000787 B2 JP3000787 B2 JP 3000787B2 JP 4110653 A JP4110653 A JP 4110653A JP 11065392 A JP11065392 A JP 11065392A JP 3000787 B2 JP3000787 B2 JP 3000787B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は産業用回転機械に結合
してこの回転機械の回転速度に比例した複数の交流信号
を出力する多出力速度発電機に係り，特に，車両の運転
情報，例えば，自動列車制御装置，空転滑走防止用の滑
走検知器，モニタ装置，地点検知器，速度計等各種計測
制御情報用に出力が配分され使用される多出力速度発電
機に関する。
してこの回転機械の回転速度に比例した複数の交流信号
を出力する多出力速度発電機に係り，特に，車両の運転
情報，例えば，自動列車制御装置，空転滑走防止用の滑
走検知器，モニタ装置，地点検知器，速度計等各種計測
制御情報用に出力が配分され使用される多出力速度発電
機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の，車両の運転情報，例えば，自動
列車制御装置，空転滑走防止用の滑走検知器，モニタ装
置，地点検知器，速度計等複数の用途に使用される多出
力速度発電機は，例えば，図７に示すような構造をなし
ている。図７は従来の多出力速度発電機の１例である６
出力の列車用多出力速度発電機の概要構造のほぼ半分を
示していて，３１が従来の多出力速度発電機（以下発電
機と略称する）の一部である。発電機３１において，３
１Ａは回転速度を計測すべき回転体，例えば，車両の駆
動機構である主電動機（図示せず）の軸端に結合された
誘導子であって誘導子の外周には凸部３１Ａ１と凹部３
１Ａ２とが等間隔で交互に誘導子３１Ａの全周にわたっ
て設けられている。誘導子３１Ａの外周には，凸部３１
Ａ１と凹部３１Ａ２とを設けた円周に対向して，磁極片
３１ｂ１，３１ｂ２等を両側に配設した永久磁石３１ａ
１，磁極片３１ｂ３，３１ｂ４等を両側に配設した永久
磁石３１ａ２，磁極片３１ｂ５，３１ｂ６等を両側に配
設した永久磁石３１ａ３等がそれぞれ適切な間隔で所望
の出力数に応じた個数が固定されている。上記各磁極片
の先端部には誘導子３１Ａに対向してそれぞれコイル３
１Ｃ１，３１Ｃ２，３１Ｃ３，３１Ｃ４，３１Ｃ５，３
１Ｃ６等が嵌合され，各コイルからは相互に所定の位相
関係で交流出力が得られるように，各磁極片が適切に配
置されている。従って，例えば，電動機（図示せず）の
回転によって誘導子３１Ａが回転すると，誘導子３１Ａ
の外周に設けた凸部３１Ａ１と凹部３１Ａ２とが交互
に，それぞれコイルを設けた磁極片の先端を通過し，従
って，それぞれ永久磁石によって形成される磁束を変化
させるので各コイルには主電動機（図示せず）の回転速
度と誘導子３１Ａの外周に設けた凸部のピッチに対応す
る周波数でそれぞれが所定の位相差をもった交流信号を
発生する。例えば，電動機の回転方向を検知するため
に，第１のコイルの出力する交流信号の位相を基準とし
て第２のコイルの出力する交流信号は９０度の位相差を
もつように配設している。上述のように構成された発電
機３１は，例えば，電気駆動車両の駆動機構に図８に示
すように装着され，使用されている。図８において，３
０は多出力速度発電機を装着した車両の１軸を示してい
る。車輪３２は車軸３３の両側に結合され，軸受け３３
ａによって回転自在に軸支されている。車軸３３には大
歯車３４が嵌合固定され，大歯車３４にはピニオン３５
が噛合っている。ピニオン３５は電動機３６の回転軸に
結合されているので，電動機３６が駆動されると車輪３
２は電動機の回転速度に従い，ピニオン３５と大歯車３
４のギヤ比で定まる回転速度で回転する。上述した電動
機３６には多出力速度発電機３１が装着されている。上
述したピニオン３５と大歯車３４のギヤ比は予め明確に
把握されているので，電動機３６の回転速度から，車輪
３２の回転速度及び回転方向等所望される情報を検出で
きる。多出力速度発電機は上述の装着例の他に大歯車３
４の凹凸を利用して大歯車のギヤケース（図示せず）に
装着される等の手段も取られている。一方，従来のこの
種の多出力発電機は，主に９０度位相差を異にした２組
のコイルからの２出力信号を供給する構成であった。
列車制御装置，空転滑走防止用の滑走検知器，モニタ装
置，地点検知器，速度計等複数の用途に使用される多出
力速度発電機は，例えば，図７に示すような構造をなし
ている。図７は従来の多出力速度発電機の１例である６
出力の列車用多出力速度発電機の概要構造のほぼ半分を
示していて，３１が従来の多出力速度発電機（以下発電
機と略称する）の一部である。発電機３１において，３
１Ａは回転速度を計測すべき回転体，例えば，車両の駆
動機構である主電動機（図示せず）の軸端に結合された
誘導子であって誘導子の外周には凸部３１Ａ１と凹部３
１Ａ２とが等間隔で交互に誘導子３１Ａの全周にわたっ
て設けられている。誘導子３１Ａの外周には，凸部３１
Ａ１と凹部３１Ａ２とを設けた円周に対向して，磁極片
３１ｂ１，３１ｂ２等を両側に配設した永久磁石３１ａ
１，磁極片３１ｂ３，３１ｂ４等を両側に配設した永久
磁石３１ａ２，磁極片３１ｂ５，３１ｂ６等を両側に配
設した永久磁石３１ａ３等がそれぞれ適切な間隔で所望
の出力数に応じた個数が固定されている。上記各磁極片
の先端部には誘導子３１Ａに対向してそれぞれコイル３
１Ｃ１，３１Ｃ２，３１Ｃ３，３１Ｃ４，３１Ｃ５，３
１Ｃ６等が嵌合され，各コイルからは相互に所定の位相
関係で交流出力が得られるように，各磁極片が適切に配
置されている。従って，例えば，電動機（図示せず）の
回転によって誘導子３１Ａが回転すると，誘導子３１Ａ
の外周に設けた凸部３１Ａ１と凹部３１Ａ２とが交互
に，それぞれコイルを設けた磁極片の先端を通過し，従
って，それぞれ永久磁石によって形成される磁束を変化
させるので各コイルには主電動機（図示せず）の回転速
度と誘導子３１Ａの外周に設けた凸部のピッチに対応す
る周波数でそれぞれが所定の位相差をもった交流信号を
発生する。例えば，電動機の回転方向を検知するため
に，第１のコイルの出力する交流信号の位相を基準とし
て第２のコイルの出力する交流信号は９０度の位相差を
もつように配設している。上述のように構成された発電
機３１は，例えば，電気駆動車両の駆動機構に図８に示
すように装着され，使用されている。図８において，３
０は多出力速度発電機を装着した車両の１軸を示してい
る。車輪３２は車軸３３の両側に結合され，軸受け３３
ａによって回転自在に軸支されている。車軸３３には大
歯車３４が嵌合固定され，大歯車３４にはピニオン３５
が噛合っている。ピニオン３５は電動機３６の回転軸に
結合されているので，電動機３６が駆動されると車輪３
２は電動機の回転速度に従い，ピニオン３５と大歯車３
４のギヤ比で定まる回転速度で回転する。上述した電動
機３６には多出力速度発電機３１が装着されている。上
述したピニオン３５と大歯車３４のギヤ比は予め明確に
把握されているので，電動機３６の回転速度から，車輪
３２の回転速度及び回転方向等所望される情報を検出で
きる。多出力速度発電機は上述の装着例の他に大歯車３
４の凹凸を利用して大歯車のギヤケース（図示せず）に
装着される等の手段も取られている。一方，従来のこの
種の多出力発電機は，主に９０度位相差を異にした２組
のコイルからの２出力信号を供給する構成であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで，図７によっ
て上述したような従来の多出力速度発電機の構造である
と，構造寸法が大きく，図８に示したように電動機に直
接か，電動機から車輪軸に回転力を伝達する大歯車のギ
ヤケース等に装着せざるを得ないので下記に記すような
問題点が存在した。各コイルの位相合わせのための調
整が必要で，組み立てが面倒である。装着するスペー
スが必要であり，脱着が困難である。メンテナンスが
困難である。装着する周辺条件が限定される。ギヤ
ケースに装着した場合は潤滑油がかかって腐食しやす
い。従動車軸に装着ができない。即ち，例えば従来の
新幹線においては，各車両に駆動機構を分散配設してい
たが，技術力の進歩と経験によって付随車を連結するこ
とが可能になってきた。しかしながら，従来の多出力速
度発電機では付随車に装着してこの車輪の回転情報を得
ることができないという問題点があった。一方，従来の
この種の多出力発電機は，９０度位相差を異にした２組
のコイルからの２出力信号を供給する２出力発電機で
は，鉄道車両など増え続ける制御装置への入力信号を供
給することは困難となっている。本発明は上記従来の問
題点を解決して従動台車や付随車の車軸に装着できる小
型で所望の性能を発揮でき，かつ，特定の出力に対して
誘導子の回転方向に関係なしに１３５度位相を異にする
２出力，計３出力を有する多出力速度発電機を得ること
を課題としている。
て上述したような従来の多出力速度発電機の構造である
と，構造寸法が大きく，図８に示したように電動機に直
接か，電動機から車輪軸に回転力を伝達する大歯車のギ
ヤケース等に装着せざるを得ないので下記に記すような
問題点が存在した。各コイルの位相合わせのための調
整が必要で，組み立てが面倒である。装着するスペー
スが必要であり，脱着が困難である。メンテナンスが
困難である。装着する周辺条件が限定される。ギヤ
ケースに装着した場合は潤滑油がかかって腐食しやす
い。従動車軸に装着ができない。即ち，例えば従来の
新幹線においては，各車両に駆動機構を分散配設してい
たが，技術力の進歩と経験によって付随車を連結するこ
とが可能になってきた。しかしながら，従来の多出力速
度発電機では付随車に装着してこの車輪の回転情報を得
ることができないという問題点があった。一方，従来の
この種の多出力発電機は，９０度位相差を異にした２組
のコイルからの２出力信号を供給する２出力発電機で
は，鉄道車両など増え続ける制御装置への入力信号を供
給することは困難となっている。本発明は上記従来の問
題点を解決して従動台車や付随車の車軸に装着できる小
型で所望の性能を発揮でき，かつ，特定の出力に対して
誘導子の回転方向に関係なしに１３５度位相を異にする
２出力，計３出力を有する多出力速度発電機を得ること
を課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の多出力発電機
は，上記課題を解決するために，請求項１に記載の発明
では，円周全縁に等ピッチの凹凸を形成した円盤を回転
自在に軸支した誘導子を備え，永久磁石の両極に接合さ
れ，それぞれコイルを嵌合した複数磁極を形成した磁極
片を，当該複数の磁極の磁極面を前記誘導子の凹凸面に
対向させて装着し，該コイルの出力信号によって前記円
盤の回転速度を検出するようにした多出力速度発電機に
おいて，前記各磁極片はそれぞれ３個ずつの磁極を形成
し，各磁極片に嵌合したコイルにおいて，前記永久磁石
の正負両極側に位置する各１個のコイルを，それぞれの
コイルの出力電圧が加算されるように直列接続して形成
した３個のコイル組のうち第１のコイル組から上記誘導
子を回転することによって誘導出力する交流信号の位相
を基準にして，第２のコイル組からは前記誘導子の回転
方向に応じて９０度又は２７０度の位相差信号を出力
し，第３のコイル組からは前記誘導子の回転方向に対応
して２２５度又は１３５度の位相差信号を出力するよう
に構成した。また，請求項２に記載の発明では，請求項
１に記載の発明において，誘導子を回転することにより
３個のコイル組からそれぞれ誘導出力される交流信号レ
ベルが等しくなるように形成した。また，請求項３に記
載の発明では，請求項２に記載の発明において，誘導子
を回転することにより３個のコイル組からそれぞれ誘導
出力される交流信号レベルが等しくなるように形成する
手段として，各磁極を通過する誘導子の凸部に対応して
該磁極に嵌合したコイルを貫通する磁束量がそれぞれ等
しくなるように各磁極形状寸法を形成した。さらに，請
求項４に記載の発明では，請求項１乃至３のいずれかに
記載の発明において，上記多出力速度発電機を車軸端部
に装着するように構成した。
は，上記課題を解決するために，請求項１に記載の発明
では，円周全縁に等ピッチの凹凸を形成した円盤を回転
自在に軸支した誘導子を備え，永久磁石の両極に接合さ
れ，それぞれコイルを嵌合した複数磁極を形成した磁極
片を，当該複数の磁極の磁極面を前記誘導子の凹凸面に
対向させて装着し，該コイルの出力信号によって前記円
盤の回転速度を検出するようにした多出力速度発電機に
おいて，前記各磁極片はそれぞれ３個ずつの磁極を形成
し，各磁極片に嵌合したコイルにおいて，前記永久磁石
の正負両極側に位置する各１個のコイルを，それぞれの
コイルの出力電圧が加算されるように直列接続して形成
した３個のコイル組のうち第１のコイル組から上記誘導
子を回転することによって誘導出力する交流信号の位相
を基準にして，第２のコイル組からは前記誘導子の回転
方向に応じて９０度又は２７０度の位相差信号を出力
し，第３のコイル組からは前記誘導子の回転方向に対応
して２２５度又は１３５度の位相差信号を出力するよう
に構成した。また，請求項２に記載の発明では，請求項
１に記載の発明において，誘導子を回転することにより
３個のコイル組からそれぞれ誘導出力される交流信号レ
ベルが等しくなるように形成した。また，請求項３に記
載の発明では，請求項２に記載の発明において，誘導子
を回転することにより３個のコイル組からそれぞれ誘導
出力される交流信号レベルが等しくなるように形成する
手段として，各磁極を通過する誘導子の凸部に対応して
該磁極に嵌合したコイルを貫通する磁束量がそれぞれ等
しくなるように各磁極形状寸法を形成した。さらに，請
求項４に記載の発明では，請求項１乃至３のいずれかに
記載の発明において，上記多出力速度発電機を車軸端部
に装着するように構成した。
【０００５】
【作用】特定の出力信号に対して進み及び遅れ角度１３
５度位相を異にする２出力を得る。これら３出力は位相
差を設けているため，磁束発生源の永久磁石の磁束を分
散させずに効果的に働かせている。
５度位相を異にする２出力を得る。これら３出力は位相
差を設けているため，磁束発生源の永久磁石の磁束を分
散させずに効果的に働かせている。
【０００６】
【実施例】本発明に基づく多出力速度発電機の構成を，
従来の技術において図７，図８を参照して説明した構成
に対応する例を，図１，図２及び図３ないし図６を参照
して説明する。図２は図７に示した電気駆動車両の駆動
機構図に対応し，同一の装置には同一の符合を付してい
る。即ち，図２において，３０は多出力速度発電機を装
着した車両の１軸を示している。車輪３２は車軸３３の
両側に結合され，軸受け３３ａによって回転自在に軸支
されている。車軸３３には大歯車３４が嵌合固定され，
大歯車３４にはピニオン３５が噛合っている。ピニオン
３５は電動機３６の回転軸に結合されているので，電動
機３６が駆動されると車輪３２は電動機の回転速度に従
い，ピニオン３５と大歯車３４のギヤ比で定まる回転速
度で回転する。上述した車軸３３の端部には本発明に基
づく多出力速度発電機（以下発電機と略称する）１が装
着されている。上述の説明では発電機１を駆動軸の一端
に装着した例を説明したが，従動軸であっても同様に装
着できるのは当然である。また，車軸３３の両端に計２
個装着すると，１個の発電機から３出力，計６出力の所
望される出力電圧の回転速度信号を得ることができる。
従来の技術において図７，図８を参照して説明した構成
に対応する例を，図１，図２及び図３ないし図６を参照
して説明する。図２は図７に示した電気駆動車両の駆動
機構図に対応し，同一の装置には同一の符合を付してい
る。即ち，図２において，３０は多出力速度発電機を装
着した車両の１軸を示している。車輪３２は車軸３３の
両側に結合され，軸受け３３ａによって回転自在に軸支
されている。車軸３３には大歯車３４が嵌合固定され，
大歯車３４にはピニオン３５が噛合っている。ピニオン
３５は電動機３６の回転軸に結合されているので，電動
機３６が駆動されると車輪３２は電動機の回転速度に従
い，ピニオン３５と大歯車３４のギヤ比で定まる回転速
度で回転する。上述した車軸３３の端部には本発明に基
づく多出力速度発電機（以下発電機と略称する）１が装
着されている。上述の説明では発電機１を駆動軸の一端
に装着した例を説明したが，従動軸であっても同様に装
着できるのは当然である。また，車軸３３の両端に計２
個装着すると，１個の発電機から３出力，計６出力の所
望される出力電圧の回転速度信号を得ることができる。
【０００７】次に，発電機の構造を図１によって説明す
る。図１に示す発電機１において，１Ａは回転速度を計
測すべき回転体である車軸（図示せず）に結合される誘
導子である。誘導子１Ａの外縁には凸部１Ａ１と凹部１
Ａ２とが等間隔で交互に誘導子１Ａの全周にわたって設
けられている。誘導子１Ａの外周には，発電部１０が誘
導子１Ａに対向して固定されている。図１においては，
発電部１個の場合を示しているが，誘導子の寸法条件と
本多出力速度発電機を装着する対象機械の条件に対応し
て複数個の発電部を装着することが可能である。発電部
１０には，ハウジング２１の誘導子１Ａ方向に永久磁石
１１が装着されている。永久磁石１１の誘導子１Ａの回
転方向両側には，磁極片１２，１３がそれぞれ装着され
ている。磁極片１２，１３にはそれぞれ，詳細を後述す
るように，誘導子１Ａ方向に３本の磁極１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ及び１３ａ，１３ｂ，１３ｃがそれぞれ形成
されている。また，上記６本の各磁極１２ａ，１２ｂ，
１２ｃ及び１３ａ，１３ｂ，１３ｃにはそれぞれ所定巻
数のコイル１４，１５，１６，１７，１８，１９が嵌合
され，各コイルは１４と１７，１５と１９，１６と１８
とがそれぞれ出力電圧が加算されるように直列に接続さ
れてケーブル２３から外部に接続可能に形成されてい
る。また，永久磁石１１と各コイルはハウジング２１と
モールドカバー２２によって覆われ，内部にはポリウレ
タンゴム等の適切なモールド材が充填されている。本発
明に基づく多出力速度発電機は上述のように構成したの
で図７によって説明した従来の多出力速度発電機よりも
４０％程度小型になる。
る。図１に示す発電機１において，１Ａは回転速度を計
測すべき回転体である車軸（図示せず）に結合される誘
導子である。誘導子１Ａの外縁には凸部１Ａ１と凹部１
Ａ２とが等間隔で交互に誘導子１Ａの全周にわたって設
けられている。誘導子１Ａの外周には，発電部１０が誘
導子１Ａに対向して固定されている。図１においては，
発電部１個の場合を示しているが，誘導子の寸法条件と
本多出力速度発電機を装着する対象機械の条件に対応し
て複数個の発電部を装着することが可能である。発電部
１０には，ハウジング２１の誘導子１Ａ方向に永久磁石
１１が装着されている。永久磁石１１の誘導子１Ａの回
転方向両側には，磁極片１２，１３がそれぞれ装着され
ている。磁極片１２，１３にはそれぞれ，詳細を後述す
るように，誘導子１Ａ方向に３本の磁極１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ及び１３ａ，１３ｂ，１３ｃがそれぞれ形成
されている。また，上記６本の各磁極１２ａ，１２ｂ，
１２ｃ及び１３ａ，１３ｂ，１３ｃにはそれぞれ所定巻
数のコイル１４，１５，１６，１７，１８，１９が嵌合
され，各コイルは１４と１７，１５と１９，１６と１８
とがそれぞれ出力電圧が加算されるように直列に接続さ
れてケーブル２３から外部に接続可能に形成されてい
る。また，永久磁石１１と各コイルはハウジング２１と
モールドカバー２２によって覆われ，内部にはポリウレ
タンゴム等の適切なモールド材が充填されている。本発
明に基づく多出力速度発電機は上述のように構成したの
で図７によって説明した従来の多出力速度発電機よりも
４０％程度小型になる。
【０００８】上述の構造において，図１の矢印Ｒ方向に
誘導子１Ａが回転すると，誘導子１Ａに設けた凸部１Ａ
１のピッチ及び寸法に対応して，上記各コイルには誘導
子１Ａに設けた凸部１Ａ１が通過する度に磁束が貫通す
るので起電力を発生する。従って，各コイルからは誘導
子１Ａに設けた凸部１Ａ１のピッチと誘導子１Ａを装着
した回転軸の回転速度で定まる周波数の交流信号を出力
する。上述の動作において，図４に示すようにコイル１
４とコイル１７を直列接続した第１のコイル組の出力交
流信号ｅ１を上記交流信号の基準とすると，コイル１５
とコイル１９を直列接続した第２のコイル組からの出力
交流信号ｅ２は前記基準に対して９０度遅れた位相をも
って発生するように，誘導子１Ａの凸部１Ａ１のピッチ
及び寸法に対応してコイル１５が嵌合する磁極１２ｂと
コイル１４が嵌合する磁極１２ａとの距離，及び，コイ
ル１９が嵌合する磁極１３ｃとコイル１７が嵌合する磁
極片１３ａとの距離を設定し加工している。また，コイ
ル１４とコイル１７を直列接続した第１のコイル組を上
記交流信号の基準として，コイル１６とコイル１８を直
列接続した第３のコイル組から出力される交流信号ｅ３
は前記基準交流信号ｅ１に対して２２５度遅れた位相を
もって発生するように，誘導子１Ａの凸部１Ａ１のピッ
チ及び寸法に対応して，コイル１６が嵌合する磁極１２
ｃとコイル１４が嵌合する磁極１２ａとの距離，及び，
コイル１８が嵌合する磁極１３ｂとコイル１７が嵌合す
る磁極１３ａとの距離を設定し加工している。
誘導子１Ａが回転すると，誘導子１Ａに設けた凸部１Ａ
１のピッチ及び寸法に対応して，上記各コイルには誘導
子１Ａに設けた凸部１Ａ１が通過する度に磁束が貫通す
るので起電力を発生する。従って，各コイルからは誘導
子１Ａに設けた凸部１Ａ１のピッチと誘導子１Ａを装着
した回転軸の回転速度で定まる周波数の交流信号を出力
する。上述の動作において，図４に示すようにコイル１
４とコイル１７を直列接続した第１のコイル組の出力交
流信号ｅ１を上記交流信号の基準とすると，コイル１５
とコイル１９を直列接続した第２のコイル組からの出力
交流信号ｅ２は前記基準に対して９０度遅れた位相をも
って発生するように，誘導子１Ａの凸部１Ａ１のピッチ
及び寸法に対応してコイル１５が嵌合する磁極１２ｂと
コイル１４が嵌合する磁極１２ａとの距離，及び，コイ
ル１９が嵌合する磁極１３ｃとコイル１７が嵌合する磁
極片１３ａとの距離を設定し加工している。また，コイ
ル１４とコイル１７を直列接続した第１のコイル組を上
記交流信号の基準として，コイル１６とコイル１８を直
列接続した第３のコイル組から出力される交流信号ｅ３
は前記基準交流信号ｅ１に対して２２５度遅れた位相を
もって発生するように，誘導子１Ａの凸部１Ａ１のピッ
チ及び寸法に対応して，コイル１６が嵌合する磁極１２
ｃとコイル１４が嵌合する磁極１２ａとの距離，及び，
コイル１８が嵌合する磁極１３ｂとコイル１７が嵌合す
る磁極１３ａとの距離を設定し加工している。
【０００９】即ち，コイル１４，１７を直列接続した第
１のコイル組から出力される交流信号ｅ１を上記交流信
号の基準とすると，図４に示すようにコイル１５，１９
を直列接続した第２のコイル組から出力される交流信号
ｅ２は前記基準に対して９０度の位相差をもち，コイル
１６，１８を直列接続した第３のコイル組から出力され
る交流信号ｅ３は，前記基準に対して誘導子の回転方向
に応じて２２５度または１３５度の位相差，第２のコイ
ル組からの交流信号ｅ２から１３５度の位相差をもって
いる。即ち，上述の構造は図３に示すように，誘導子１
Ａが矢印方向に回転する場合，誘導子１Ａの複数の凸部
１Ａ１に対して各磁極１２ｂ，１３ｃ及び１２ｃ，１３
ｂは，それぞれ嵌合するコイルから，磁極１２ａ，１３
ａの対向位置をそれぞれ誘導子１Ａの凸部１Ａ１が通過
後，９０度，２２５度遅れの交流信号を出力するように
形成されている。上述のように誘導子１Ａと各コイルと
の位置関係を設定し加工しているので，誘導子１Ａが上
述したように図１において矢印Ｒの方向に回転すると，
コイル１４とコイル１７を直列に接続した第１のコイル
組を基準位相として，コイル１５とコイル１９を直列に
接続した第２のコイル組からは９０度遅れの交流信号ｅ
２が，コイル１５とコイル１９を直列に接続した第２の
コイル組に対してコイル１６とコイル１８を直列に接続
した第３のコイル組からは１３５度遅れの交流信号ｅ３
が，それぞれ誘導子１Ａの凸部１Ａ１が通過する周期で
出力される。上述とは逆に，誘導子１Ａが図１において
矢印Ｒの逆方向に回転すると，コイル１５とコイル１９
を直列に接続した第２のコイル組から出力される交流信
号ｅ２を基準位相として，コイル１４とコイル１７を直
列に接続した第１のコイル組からは９０度遅れの交流信
号ｅ２が，コイル１４とコイル１７を直列に接続した第
１のコイル組に対してコイル１６とコイル１８を直列に
接続した第３のコイル組からは１３５度遅れの交流信号
ｅ３が，それぞれ誘導子１Ａの凸部１Ａ１が通過する周
期で出力される。
１のコイル組から出力される交流信号ｅ１を上記交流信
号の基準とすると，図４に示すようにコイル１５，１９
を直列接続した第２のコイル組から出力される交流信号
ｅ２は前記基準に対して９０度の位相差をもち，コイル
１６，１８を直列接続した第３のコイル組から出力され
る交流信号ｅ３は，前記基準に対して誘導子の回転方向
に応じて２２５度または１３５度の位相差，第２のコイ
ル組からの交流信号ｅ２から１３５度の位相差をもって
いる。即ち，上述の構造は図３に示すように，誘導子１
Ａが矢印方向に回転する場合，誘導子１Ａの複数の凸部
１Ａ１に対して各磁極１２ｂ，１３ｃ及び１２ｃ，１３
ｂは，それぞれ嵌合するコイルから，磁極１２ａ，１３
ａの対向位置をそれぞれ誘導子１Ａの凸部１Ａ１が通過
後，９０度，２２５度遅れの交流信号を出力するように
形成されている。上述のように誘導子１Ａと各コイルと
の位置関係を設定し加工しているので，誘導子１Ａが上
述したように図１において矢印Ｒの方向に回転すると，
コイル１４とコイル１７を直列に接続した第１のコイル
組を基準位相として，コイル１５とコイル１９を直列に
接続した第２のコイル組からは９０度遅れの交流信号ｅ
２が，コイル１５とコイル１９を直列に接続した第２の
コイル組に対してコイル１６とコイル１８を直列に接続
した第３のコイル組からは１３５度遅れの交流信号ｅ３
が，それぞれ誘導子１Ａの凸部１Ａ１が通過する周期で
出力される。上述とは逆に，誘導子１Ａが図１において
矢印Ｒの逆方向に回転すると，コイル１５とコイル１９
を直列に接続した第２のコイル組から出力される交流信
号ｅ２を基準位相として，コイル１４とコイル１７を直
列に接続した第１のコイル組からは９０度遅れの交流信
号ｅ２が，コイル１４とコイル１７を直列に接続した第
１のコイル組に対してコイル１６とコイル１８を直列に
接続した第３のコイル組からは１３５度遅れの交流信号
ｅ３が，それぞれ誘導子１Ａの凸部１Ａ１が通過する周
期で出力される。
【００１０】誘導子と磁極片との関係を示す図３におい
て，各磁極を誘導子１Ａの凸部１Ａ１が通過するのに対
応して該磁極に嵌合したコイルを貫通する磁束量がそれ
ぞれ等しくなるように，永久磁石１１に隣接する磁極１
２ａ，１３ａと誘導子１Ａの凸部１Ａ１との距離ｓ１
を，図５に示すように他の各磁極１２ｂ，１２ｃ，１３
ｂ，１３ｃと誘導子１Ａの凸部１Ａ１との距離ｓ２より
も長くすることによって，各磁極の磁気抵抗値を調節し
設定する。即ち，各磁極を誘導子１Ａの凸部１Ａ１が通
過するのに対応し，永久磁石１１から出されて磁極１２
ａと１３ａ，１２ｂと１３ｃ，１２ｃと１３ｂをそれぞ
れ環流する各磁束φａ，φｂ，φｃの量をそれぞれ各コ
イル組から出力される交流信号レベルが等しくなるよう
に磁気抵抗値を設定することによって，図６に示すよう
に上記交流信号ｅ１，ｅ２，ｅ３の出力レベルを等しく
できる。図６において横軸には誘導子１Ａの凸部１Ａ１
と磁極との位置関係，縦軸には交流信号ｅ１，ｅ２，ｅ
３の出力レベルを示している。各コイル組から出力され
る交流信号レベルが等しくなるようにするには各コイル
の巻数で調節しても良い。
て，各磁極を誘導子１Ａの凸部１Ａ１が通過するのに対
応して該磁極に嵌合したコイルを貫通する磁束量がそれ
ぞれ等しくなるように，永久磁石１１に隣接する磁極１
２ａ，１３ａと誘導子１Ａの凸部１Ａ１との距離ｓ１
を，図５に示すように他の各磁極１２ｂ，１２ｃ，１３
ｂ，１３ｃと誘導子１Ａの凸部１Ａ１との距離ｓ２より
も長くすることによって，各磁極の磁気抵抗値を調節し
設定する。即ち，各磁極を誘導子１Ａの凸部１Ａ１が通
過するのに対応し，永久磁石１１から出されて磁極１２
ａと１３ａ，１２ｂと１３ｃ，１２ｃと１３ｂをそれぞ
れ環流する各磁束φａ，φｂ，φｃの量をそれぞれ各コ
イル組から出力される交流信号レベルが等しくなるよう
に磁気抵抗値を設定することによって，図６に示すよう
に上記交流信号ｅ１，ｅ２，ｅ３の出力レベルを等しく
できる。図６において横軸には誘導子１Ａの凸部１Ａ１
と磁極との位置関係，縦軸には交流信号ｅ１，ｅ２，ｅ
３の出力レベルを示している。各コイル組から出力され
る交流信号レベルが等しくなるようにするには各コイル
の巻数で調節しても良い。
【００１１】
【発明の効果】本発明の多出力速度発電機は上記のよう
に構成されるから，次のような優れた効果を有する。
誘導子の回転方向に関係なしに３出力のうち特定の１出
力信号の位相に対し互いに反対方向で同角度の位相差を
有する２出力信号を必要とする装置に適用できるため，
例えば，列車制御装置に速度信号を供給する多出力発電
機において，列車の進行方向によって発電機誘導子の回
転方向が変化しても同一位相差の出力信号が得られ，制
御装置の動作の安定化が図れる。このように，列車の進
行方向によって発電機誘導子の回転方向が変化しても同
一位相差の出力信号が得られるということは，例えば，
先行列車がトンネル内で事故を起こして停止しているよ
うな事態を生じた場合，後続の列車はこのような事故の
連絡を受けてトンネル突入後，緊急避難として進行方向
を変えて後退走行することになるが、このような場合に
も，これまでの進行方向走行の場合と同一の位相差の出
力信号を出すことができるので，この後続列車の運行は
進行方向の如何に拘わらず同一の安全性を保つことがで
きる。従来多用されている９０度位相差を有する２出
力に加えた追加の１出力の位相を前記２出力の位相との
差異を最大に取ることができるため，各３出力のエネル
ギー供給源としての永久磁石に磁束の分散が抑制され，
３出力の電圧はバランス良く一定に保たれる。
に構成されるから，次のような優れた効果を有する。
誘導子の回転方向に関係なしに３出力のうち特定の１出
力信号の位相に対し互いに反対方向で同角度の位相差を
有する２出力信号を必要とする装置に適用できるため，
例えば，列車制御装置に速度信号を供給する多出力発電
機において，列車の進行方向によって発電機誘導子の回
転方向が変化しても同一位相差の出力信号が得られ，制
御装置の動作の安定化が図れる。このように，列車の進
行方向によって発電機誘導子の回転方向が変化しても同
一位相差の出力信号が得られるということは，例えば，
先行列車がトンネル内で事故を起こして停止しているよ
うな事態を生じた場合，後続の列車はこのような事故の
連絡を受けてトンネル突入後，緊急避難として進行方向
を変えて後退走行することになるが、このような場合に
も，これまでの進行方向走行の場合と同一の位相差の出
力信号を出すことができるので，この後続列車の運行は
進行方向の如何に拘わらず同一の安全性を保つことがで
きる。従来多用されている９０度位相差を有する２出
力に加えた追加の１出力の位相を前記２出力の位相との
差異を最大に取ることができるため，各３出力のエネル
ギー供給源としての永久磁石に磁束の分散が抑制され，
３出力の電圧はバランス良く一定に保たれる。
【図１】本発明による多出力速度発電機の構成中，誘導
子側は切欠かずに示した構造断面図である。
子側は切欠かずに示した構造断面図である。
【図２】本発明による多出力速度発電機を車軸に装着し
たときの状況を示す概要構成図である。
たときの状況を示す概要構成図である。
【図３】本発明による多出力速度発電機の磁極と誘導子
の凸部との関係を図１に準じて示す概要構造断面図であ
る。
の凸部との関係を図１に準じて示す概要構造断面図であ
る。
【図４】本発明による多出力速度発電機の各コイルから
出力される交流信号の位相関係を示す概要ベクトル図で
ある。
出力される交流信号の位相関係を示す概要ベクトル図で
ある。
【図５】本発明による多出力速度発電機の磁極と誘導子
の凸部との関係を図１に準じて示す図３とは別の実施例
の場合の概要構造断面図である。
の凸部との関係を図１に準じて示す図３とは別の実施例
の場合の概要構造断面図である。
【図６】本発明による多出力速度発電機における，各コ
イルを貫通する磁束量を略等しくした場合の各交流信号
出力を示す特性カーブ図である。
イルを貫通する磁束量を略等しくした場合の各交流信号
出力を示す特性カーブ図である。
【図７】従来の多出力速度発電機の構成を示す概要構造
図である。
図である。
【図８】従来の多出力速度発電機を車軸に装着したとき
の状況を示す概要構成図である。
の状況を示す概要構成図である。
【符号の説明】 １：多出力速度発電機 １Ａ：誘導子 １０：発電部 １１：永久磁石 １２，１３：磁極片
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 21/38 H02K 7/18 H02K 21/48
Claims (4)
- 【請求項１】 円周全縁に等ピッチの凹凸を形成した円
盤を回転自在に軸支した誘導子を備え，永久磁石の両極
に接合され，それぞれコイルを嵌合した複数磁極を形成
した磁極片を，当該複数の磁極の磁極面を前記誘導子の
凹凸面に対向させて装着し，該コイルの出力信号によっ
て前記円盤の回転速度を検出するようにした多出力速度
発電機において，前記各磁極片はそれぞれ３個ずつの磁
極を形成し，各磁極片に嵌合したコイルにおいて，前記
永久磁石の正負両極側に位置する各１個のコイルを，そ
れぞれの出力電圧が加算されるように直列接続して形成
した３個のコイル組のうち第１のコイル組から上記誘導
子を回転することによって誘導出力する交流信号の位相
を基準にして，第２のコイル組からは前記誘導子の回転
方向に応じて９０度又は２７０度の位相差信号を出力
し，第３のコイル組からは前記誘導子の回転方向に対応
して２２５度又は１３５度の位相差信号を出力するよう
にしたことを特徴とする多出力速度発電機。 - 【請求項２】 誘導子を回転することにより３個のコイ
ル組からそれぞれ誘導出力される交流信号レベルが等し
くなるように形成したことを特徴とする請求項１記載の
多出力速度発電機。 - 【請求項３】 誘導子を回転することにより３個のコイ
ル組からそれぞれ誘導出力される交流信号レベルが等し
くなるように形成する手段として，各磁極を通過する誘
導子の凸部に対応して該磁極に嵌合したコイルを貫通す
る磁束量がそれぞれ等しくなるように各磁極形状寸法を
形成したことを特徴とする請求項２記載の多出力速度発
電機。 - 【請求項４】 上記多出力速度発電機を車軸端部に装着
するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいず
れかに記載の多出力速度発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4110653A JP3000787B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 多出力速度発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4110653A JP3000787B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 多出力速度発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05260716A JPH05260716A (ja) | 1993-10-08 |
| JP3000787B2 true JP3000787B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=14541117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4110653A Expired - Lifetime JP3000787B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 多出力速度発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3000787B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018148713A (ja) * | 2017-03-07 | 2018-09-20 | 東洋電機製造株式会社 | 多出力速度発電機 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4826713B2 (ja) * | 2005-04-18 | 2011-11-30 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 回転検出器 |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4110653A patent/JP3000787B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018148713A (ja) * | 2017-03-07 | 2018-09-20 | 東洋電機製造株式会社 | 多出力速度発電機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05260716A (ja) | 1993-10-08 |
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