JPH02273086A - 回転検出器を用いた変速装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電動機の回転検出器およびこの回転検出器を用
いた変速装置に係り、特に電動機の電源ＯＦＦ時に電動
機の回転子の回転数を電気的に検出するようにした電動
機の回転検出器およびこの回転検出器を用いた変速装置
に関する。

［従来の技術］ 従来から、内部に固定子および回転子がそれぞれ内蔵さ
れ、上記固定子側に電源を供給することにより、上記固
定子側に回転磁界を発生させ、この回転磁界により上記
回転子を回転させて所望の回転駆動力を得るようにした
誘導電動機が多く用いられている。

このような電動機においては、上記回転子の回転を停止
させるためのブレーキが装着されており、上記電動機の
電源をＯＦＦした場合に、慣性により回転する上記回転
子の回転を、上記ブレーキを動作させることにより、停
止させるようにしている。また、上記電動機を用いて駆
動される複数の入力軸を有するとともに、複数の歯車列
を有し、上記各入力軸の回転あるいは停止の組合わせに
より出力軸に複数段の回転力を伝達する多段式の変速装
置においては、上記電動機の回転子を上記ブレーキによ
り停止状態に保持することにより、上記出力回転数の切
換えを行なうようになされている。

しかし、上記電動機の回転子を停止させる場合に、上記
回転子が高速回転している時に上記ブレーキを動作させ
ると、この回転子の回転エネルギを上記ブレーキにより
吸収する必要があり、ブレーキの寿命の低下等を招いて
しまうという問題があった。

また、プレーキネ良のため、制動されている電動機に他
の入力軸から回転が伝えられる場合は、出力軸が所定回
転数で回転しないという問題があった。

そのため、従来から、上記回転子の回転が一定値以下に
なった後に上記ブレーキを動作させることが行なわれて
おり、このブレーキの動作時期を判断するために、上記
回転子の回転数を検出する回転検出器が用いられている
。

また、制動されている電動機の回転数を検出しプレーキ
ネ良が検知されていた。

このような回転検出器は、従来、上記電動機の一部に、
回転発＠機、エンコーダ等のパルス発生器、あるいは、
近接スイッチ用の検出円板等の機械的な装置を取付け、
上記種々の装置の機械的な動作により、上記回転子の回
転数を検出するようになされている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来の回転検出器においては、機械的な回
転検出器を電動機の一部に取付けるようにしているので
、この回転検出装置を取付けるための取付スペースを確
保しなければならず、電動機自体が大型化してしまうと
いう問題を有している。

また、上記回転検出器においては、上記電動機の回転子
の回転数を機械的に検出するものであるため、検出器各
部の牽耗等による損傷が発生してしまい、検出器の寿命
が低下してしまうという問題を有している。

本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、少ないス
ペースに取付けることができ、かつ、長寿命化を図るこ
とのできる電動機の回転検出器およびこの回転検出器を
用いた変速装置を提供することを目的とするしのである
。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明に係る電動機の回転検
出器は、内部に固定子および回転子がそれぞれ内蔵され
た電動機の上記回転子の回転数を検出するための電動機
の回転検出器において、上記固定子への電源の供給配線
の中途部に、残留磁気により、電源ＯＦＦ時に上記回転
子の慣性回転に伴い上記固定子側に発生する誘導電圧の
大きさを検出する検出装置を接続したことを特徴とする
ものである。

また、本発明に係る回転検出器を用いた変速装置は、電
動機により駆動される少なくとも２以上の入力軸を有す
るとともに、少なくとも１つの歯車列を有し、上記各入
力軸の回転あるいは停止の組合わせにより出力軸に複数
段の回転力を伝達する多段式の変速装置に、上記各電動
機の停止動作時にブレーキを制御するための上記電動機
の回転数を検出する回転検出器を配設してなる電動機の
回転検出器を用いた変速装置において、上記回転検出器
を、上記電動機の固定子への電源の供給配線の中途部に
、残留磁気により、電源ＯＦＦ時に上記電動機の回転子
の慣性回転に伴い上記固定子側に発生する誘導電圧の大
きさを検出する検出装置を接続して構成したことを特徴
とするものである。

さらに、本発明に係る回転検出器を用いた変速装置は、
電動機により駆動される少なくとも２以上の入力軸を有
するとともに、少なくとも１つの歯車列を有し、上記各
入力軸の回転あるいは停止の組合わせにより出力軸に複
数段の回転力を伝達する多段式の変速装置に、上記各電
動機の制動時に上記電動機の回転数を検出する回転検出
器を配設してなる電動機の回転検出器を用いた変速装置
において、上記回転検出器を、上記電動機の固定子への
電源の供給配線の中途部に、残留磁気により、電源ＯＦ
Ｆ時に上記電動機の回転子の慣性回転に伴い上記固定子
側に発生する誘導電圧の大きさを検出する検出装置を接
続して構成し、該検出装置が一定時間一定電圧以上を出
力するときすべての電動機電源をＯＦＦとするように構
成したことを特徴とするものである。

［作用］ 本発明に係る電動機の回転検出器によれば、電動機の電
源ＯＦＦ時に電動機の一次側に誘導される電圧の大小を
検出装置により検出することにより、上記回転子の回転
状態を電気的に検出するようにしたので、電動機の外部
に機械的な検出装置を設置する必要がなく、取付スペー
スの低減を図ることができ、しかも、機械的な動作部分
が存在しないので、部材の摩耗等が発生せず、長寿命化
を図ることができるものである。

また、本発明に係る電動機の回転検出器を用いた変速装
置によれば、回転検出器の小型化および長か白化を図る
ことができることにより、適正に回転子の回転数を検出
することができ、これにより、電動機のブレーキの摩耗
等を防止して適正な変速動作を行なうことができるもの
である。

［実施例」 以下、本発明の実施例を第１図乃至第６図を参照して説
明する。

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示したも
ので、内部に図示しない固定子および回転子が内蔵され
た電動機１には、上記回転子の回転を停止させるブレー
キ２が取付けられており、上記電動機１の一次側には、
電源を供給する電磁接触器３が接続されている。また、
上記電動ａｔと上記電磁接触器３との接続配線の中途部
には、上記電動Ｒ１の一次側の誘導電圧を測定するため
の、比較器４が変圧器５および接点６を介して接続され
ており、上記比較器４は、上記変圧器５により上記電磁
接触器３と絶縁され、上記接点６は、上記電磁接触器３
がＯＦＦにされた時にＯＮとなるようになされている。

さらに、上記比較器４には、リレー７が接続されており
、このリレー７は、第２図に示すように、上記比較器４
により検出された誘導電圧が一定の値（例えば、ＶＯ）
以下となった時に上記ブレーキ２を動作させるようにな
されている。

本実施例においては、上記電磁接触器３をＯＮに操作す
ることにより、上記電動ｔｉｉの一次側に電源が供給さ
れ、これにより、上記電動機１内の固定子に回転磁界が
発生し、この回転磁界により、回転子が回転駆動されて
所望の回転駆動力を得るものである。

そして、上記電動ａｔを停止させる場合は、上記電磁接
触器３をＯＦＦに操作することにより、上記接点６がＯ
Ｎとされる。これにより、上記固定子への回転磁界か発
生しなくなるが、上記回転子は、惰性で回転しているの
で、この回転子の残留磁気により、固定子側（−次側）
に誘導電圧が発生する。この誘導電圧が変圧器５を介し
て比較器４へ送られ、この比較器４により上記誘導電圧
がＶ。まで低下したことを検出すると、検出信号をリレ
ー７に出力して上記リレー７を動作させ、これにより、
上記ブレーキ２が動作して上記回転子を停止させるよう
にしている。

したがって、本実施例においては、電動機１の電源ＯＦ
Ｆ時に電動Ｉｌｌの一次側に誘導される電圧の大小を比
較器４により検出することにより、上記回転子の回転状
態を電気的に検出するようにしたので、′ｒ４動ｔｌａ
１の外部に機械的な検出装置を設置する必要がなく、取
付スペースの低減を図ることができ、しかも、機械的な
動作部分が存在しないので、部材の摩耗等が発生せず、
装置の長寿命化を図ることができる。

また、第３図乃至第５図は本発明に係る第２の実施例で
ある電動機の回転検出器を適用した変速装置を示したも
ので、変速装置のゲージング８には、第１電動機９およ
び第２電動ｆｉｌＯがそれぞれ収付けられており、第３
図に示すように、上記第１電動機９は、４Ｐ−１１ｋｗ
および８Ｐ−５゜５ｋｗの２つ定格の端子を有するとと
もに、これら各端子に電源を供給する電磁接触器１１．
１２がそれぞれ接続されており、上記各電磁接触器１１
．１２を選択的にＯＮすることにより、２種類の出力回
転を得ることができるようになされている。そして、上
記８Ｐ−５，５ｋｗ側に電源を供給する電磁接触器１２
の接続配線の中途部には、上記第１電動機９の一次側の
誘導電圧を測定するための、比較器１３が変圧器１４お
よび接点１５を介して接続されており、この比較器１３
には、第１ｔｉＩＩＪ機９のブレーキ１６を動作させる
リレー１７が接続されている。

また、第２ｆ４動機１０は、４Ｐ−１７ｋｗの出力を有
しており、上記第１図に示す実施例と同様に、第２電動
機１０とｔｍ接触器１８との接続配線の中途部には、比
較器１９が変圧器２０および接点２１を介して接続され
、この比較器１９には、第２電動１１１０のブレーキ２
２を動作させるリレー２３が接続されている。

第４図は上記各電動機を適用した変速装置を示したもの
で、上記第１電動機９の出力軸には、太陽ギア２４ａ、
この太陽ギア２４ａの外周に噛合される遊星ギア２４ｂ
およびこの遊星ギア２４ｂの外周に噛合される内歯ギア
２４ｃからなる第１遊星歯車列２４の上記太陽ギア２４
ａが結合されている。また、上記第２電動機１０の出力
軸には、駆動ギア２５が結合されており、この駆動ギア
２５には、伝達ギア２６ａを介して上記第１遊星歯車列
２４の内歯ギア２４ｃと一体の外歯ギア２４ｄが噛合さ
れている。また、上記第１遊星歯車列２４の遊星ギア２
４ｂの出力軸には、複数の伝達ギア２６ｂ、２６ｃ、２
６ｄ、２６ｅを介して、太陽ギア２７ａ、この太陽ギア
２７ａの外周に噛合される遊星ギア２７ｂおよびこの遊
星ギア２７ｂの外周に噛合される内歯ギア２７ｃからな
る第２遊星歯車列２７の上記太陽ギア２７ａの入力軸が
接続されており、この第２遊星歯車列２７の遊星ギア２
７ｂの出力軸には、太陽ギア２８ａ、この太陽ギア２８
ａの外周に噛合される遊星ギア２８ｂおよびこの遊星ギ
ア２８ｂの外周に噛合される上記第２遊星歯車列２７と
共有の内歯ギア２７Ｃからなる第３遊星歯車列２８の上
記太陽ギア２８ａの入力軸が結合されている。さらに、
この第３遊星歯車列２８の遊星ギア２８ｂの出力軸が図
示しない所定の回転駆動部へ接続される回転出力軸２９
とされている。

本実施例においては、上記第１を動機９および第２電動
機１０の回転数を変更して組合わせることにより、上記
回転出力軸２９の回転数を５速に変速することができる
。すなわち、第５図に示すように、第１段の場合は、第
１電動Ｒ９の８Ｐ側の電磁接触器１２をＯＮにし、第２
′ｒ４動機１ｏは停止させておくものであり、第２段の
場合は、第１電動機９の８Ｐ側の電磁接触器１２をＯＦ
Ｆにするとともに、第１電動機９の４Ｐ側の電磁接触器
１１をＯＮにする。そして、第３段の場合は、上記第１
電動機９の４Ｐ側の電磁接触器１１を０ＦＦにして第１
電動Ｒ９を停止させるとともに、第２電動機１０の電磁
接触器１８をＯＮにするものであり、第４段および第５
段は、それぞれ上記第２電動機１０の電磁接触器１８を
ＯＮにした状態で、上記第１電動機９の８Ｐ側および４
Ｐ側の電磁接触器１２および１１をそれぞれＯＮに切換
えるものである。

この場合に、例えば、第２段から第３段に変速する場合
には、第１′Ｔｈ動機９の４Ｐ側の電磁接触器１１をＯ
ＦＦにし、その後の回転子の慣性による回転により発生
する誘導電圧を変圧器１４および接点１５を介して比較
器１３により検出し、この電動ｆｉ９の回転数が十分に
減速されたことを検出すると、上記リレー１７により第
１電動機９のブレーキ１６を作動させ、その後、第２電
動機１０の電磁接触器１８をＯＮにすることにより、変
速することができる。

したがって、本実施例においては、回転検出器の小型化
および長寿命化を図り、適正に回転子の回転数を検出す
ることができるので、電動機９゜１０のブレー−’ｒ１
６，２２の摩耗等を防止して適正な変速動作を行なうこ
とができる。

なお、上記実施例において、第１を動機９の４Ｐ側に比
較器１３等の検出装置を設けていないのは、８Ｐおよび
４Ｐが同一の電動機に収納されているので、上記８Ｐｆ
Ｆｉの回転数のみを検出すれば、よいためであり、さら
に、上記第２段から第３段に変速する場合に、４Ｐ側の
電磁接触器１１をＯＦＦにするので、回転子の回転を８
ＰＩｌ］Ｊで検出する方が、主電源のＯＮ、ＯＦＦ時の
過渡的な状況を避けることができ、制御が容易なことに
よるものである。

第６図は本発明に係る第３の実施例である電動機の回転
検出器を適用した変速装置の構成図を示したもので、本
実施例では第２の実施例に比較器３０および３１と制御
回路３２が加えられている。

比較器３０および３１には電源ＯＦＦ時の電動機回転数
に比例した電圧が入力されるが、閾値は比較器１３およ
び１９のものより小さく設定されている。

従って、比較器３０または３１より高電圧が出力される
ときは、電動機が制動されているにも拘らず、回転して
いることを示し、このような状態が一定時間以上続く場
合は制御回路３２により、電磁接触器１１．１２および
１８が遮断されるように構成されている。

本実施例では、プレーキネ良により、他の入力軸から電
動機が回転されることが防止され、出力軸の不安定な回
転やブレーキ部から多量の熱が発生する状態が避けられ
る。

他の部分の構成は第２の実施例と同様であるので説明を
省略するが、ブレーキの作動を電動機の回転数を検出し
て行う代わりに、電磁接触器遮断時からの時間設定によ
り行うことも可能である。

実施例は上記のように構成されているが、本発明は上記
各実施例に限定されるものではなく、必要に応じて種々
変更することができるものである。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明に係る電動機の回転検出器は、
電動機の電源ＯＦＦ時に電動機の一次側に誘導される電
圧の大小により、回転子の回転状態を電気的に検出する
ようにしたので、電動機の外部に機械的な検出装置を設
！する必要がなく、取付スペースの低減を図ることがで
き、しがも、機械的な動作部分が存在しないので、部材
の摩耗等が発生せず、長寿命化を図ることができる。

また、本発明に係る電動機の回転検出器を用いた変速装
置は、回転検出器の小型化および長寿命化を図ることが
できることにより、適正に回転子の回転数を検出するこ
とができ、これにより、電動機のブレーキの摩耗等を防
止して適正な変速動作を行なうことができる等の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１の実施例である電動機の回転
検出器を示す構成図、第２図は回転子による誘導電圧と
回転その回転数との関係を示す線図、第３図は本発明に
係る第２の実施例である回転検出器を用いた変速装置に
適用される電動機を示す構成図、第４図は同実施例の変
速装置の構成図、第５図は上記第３図に示す電動機の組
合わせによる変速状態を示す説明図、第６図は本発明に
係る第３の実施例である回転検出器を用いた変速装置に
適用される電動機を示す構成図である。 １．９．１０・・・電動機、２，１６．２２・・・ブレ
ーキ、３．１１，１２．１８・・・電磁接触器、４゜１
３．１９・・・比較器、２４，２７．２８・・・遊星歯
車列、３０．３１・・・比較器、３２・・・制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部に固定子および回転子がそれぞれ内蔵された電
   動機の上記回転子の回転数を検出するための電動機の回
   転検出器において、上記固定子への電源の供給配線の中
   途部に、残留磁気により、電源ＯＦＦ時に上記回転子の
   慣性回転に伴い上記固定子側に発生する誘導電圧の大き
   さを検出する検出装置を接続したことを特徴とする電動
   機の回転検出器。 ２、電動機により駆動される少なくとも２以上の入力軸
   を有するとともに、少なくとも１つの歯車列を有し、上
   記各入力軸の回転あるいは停止の組合わせにより出力軸
   に複数段の回転力を伝達する多段式の変速装置に、上記
   各電動機の停止動作時にブレーキを制御するための上記
   電動機の回転数を検出する回転検出器を配設してなる電
   動機の回転検出器を用いた変速装置において、上記回転
   検出器を、上記電動機の固定子への電源の供給配線の中
   途部に、残留磁気により、電源ＯＦＦ時に上記電動機の
   回転子の慣性回転に伴い上記固定子側に発生する誘導電
   圧の大きさを検出する検出装置を接続して構成したこと
   を特徴とする電動機の回転検出器を用いた変速装置。 ３、電動機により駆動される少なくとも２以上の入力軸
   を有するとともに、少なくとも１つの歯車列を有し、上
   記各入力軸の回転あるいは停止の組合わせにより出力軸
   に複数段の回転力を伝達する多段式の変速装置に、上記
   各電動機の制動時に上記電動機の回転数を検出する回転
   検出器を配設してなる電動機の回転検出器を用いた変速
   装置において、上記回転検出器を、上記電動機の固定子
   への電源の供給配線の中途部に、残留磁気により、電源
   ＯＦＦ時に上記電動機の回転子の慣性回転に伴い上記固
   定子側に発生する誘導電圧の大きさを検出する検出装置
   を接続して構成し、該検出装置が一定時間一定電圧以上
   を出力するときすべての電動機電源をＯＦＦとするよう
   に構成したことを特徴とする電動機の回転検出器を用い
   た変速装置。