JPH09113312A - エレクトロダイナミック式の可動コイル型発信器 - Google Patents

エレクトロダイナミック式の可動コイル型発信器

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JPH09113312A
JPH09113312A JP8214833A JP21483396A JPH09113312A JP H09113312 A JPH09113312 A JP H09113312A JP 8214833 A JP8214833 A JP 8214833A JP 21483396 A JP21483396 A JP 21483396A JP H09113312 A JPH09113312 A JP H09113312A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動コイルが支承されているダイヤフラムの
確実な機能性を得る。 【解決手段】 ダイヤフラム１５の、可動コイル７に面
した側で、可動コイル型発信器１のハウジング４に、ダ
イヤフラム１５に対して小さな間隔をおいて支持体１６
が配置されており、該支持体１６の、ダイヤフラム１５
に面した側が、前記支持体に向かって行われるダイヤフ
ラム１５の最大可能な測定変位２１におけるダイヤフラ
ム１５の、前記支持体１６に面した側の輪郭１９にほぼ
適合された輪郭１８を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロダイナ
ミック式の可動コイル型発信器であって、該可動コイル
型発信器の可動コイルが、少なくとも１つのダイヤフラ
ムにその中心で支承されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロダイナミック式の可動コイル
型発信器は、たとえば糸引張力センサとして使用され
る。欧州特許第０５３１７５３号明細書に基づき、繊維
機械においてボビンに巻き取られる糸の糸引張力を測定
するための、このような形式の装置が公知である。エレ
クトロダイナミック式の可動コイル型発信器は、高速で
走行する糸に加えられる糸引張力を測定するために特に
適している。なぜならば、このような可動コイル型発信
器を用いると、高周波数の糸引張力変動をも検出するこ
とができるからである。
【０００３】測定フィーラ、ひいては可動コイルに加え
られる圧力の高周波数の変動をできるだけ慣性なしに再
現できるようにするためには、可動コイルが少なくとも
１つのダイヤフラムに支承されると有利である。可動コ
イルをダイヤフラムによって支承するための例は、上記
欧州特許第０５３１７５３号明細書の実施例に基づき公
知である。このダイヤフラムは一般に板状に形成されて
いる。直線状の力・距離特性線を形成するためには、ダ
イヤフラムが、同心的に配置されたエンボス加工部また
は別の輪郭を備えていてよい。可動コイルは一般に所定
の軸に同心的に装着されており、この軸はやはりダイヤ
フラムを同心的に通って案内されて、このダイヤフラム
に固く結合されている。
【０００４】可動コイル型発信器の小さな質量および小
さな寸法に基づき、たとえば巻き取りたい糸において生
じる力において、ダイヤフラムは極めて薄く、たとえば
１／１０ｍｍよりも薄く形成されているので、ダイヤフ
ラムは不適切な取扱いに対して敏感である。たとえば同
心的に配置された複数のエンボス加工部を備えたダイヤ
フラムにおいて、１つのエンボス加工部がその隆起した
側から局所的に圧入されると、一般にダイヤフラムの弾
性率は、この欠陥を補償するためには不十分となる。こ
のような変形は維持されて、ダイヤフラムの規定の振動
可能性を妨げてしまう。
【０００５】ダイヤフラムを保護するためにダイヤフラ
ムをカバーすることは、必ずしも可能でない。特に繊維
機械における使用では、走行する糸にプローブを支持す
るダイヤフラムのカバーは不可能である。なぜならば、
ダイヤフラムとカバーとの間に風綿に基づきダスト堆積
物が形成されて、ダイヤフラムの機能を損なうおそれが
あるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式のエレクトロダイナミック式の可動コイル
型発信器を改良して、可動コイルが支承されているダイ
ヤフラムの確実な機能性が得られるような、エレクトロ
ダイナミック式の可動コイル型発信器を提供することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、ダイヤフラムの、可動コイルに面
した側で、可動コイル型発信器のハウジングに、ダイヤ
フラムに対して小さな間隔をおいて支持体が配置されて
おり、該支持体の、ダイヤフラムに面した側が、前記支
持体に向かって行われるダイヤフラムの最大可能な測定
変位におけるダイヤフラムの、前記支持体に面した側の
輪郭にほぼ適合された輪郭を有しているようにした。
【０００８】
【発明の効果】本発明によれば、ダイヤフラムの背後の
支持体が、ダイヤフラムの変形を有効に阻止する。支持
体の、ダイヤフラムに面した側が、前記支持体に向かっ
て行われるダイヤフラムの最大可能な測定変位における
ダイヤフラムの、前記支持体に面した側の輪郭の経過に
ほぼ適合された輪郭を有していることに基づき、ダイヤ
フラムの機能を損なう残留変形が生じるようにダイヤフ
ラムを変形させることは不可能となる。
【０００９】ダイヤフラムと支持体との間の間隔は少な
くとも、支持体に向かって行われるダイヤフラムの最大
測定変位においてダイヤフラムが支持体にまだ接触しな
いような大きさに形成されている。これにより、可動コ
イル型発信器の規定の機能は損なわれない。他面におい
て、この最大測定変位を超える如何なるダイヤフラム負
荷も支持体によって受け止められ、ひいては阻止され
る。ダイヤフラムの最大可能な測定変位における支持体
とダイヤフラムとの間の間隔は、たとえば０．３〜０．
１ｍｍである。さらに、規定の測定過程時におけるダイ
ヤフラムと支持体との間の間隔は、高周波数測定時に振
動するダイヤフラムが支持体に接触しないような大きさ
に設定されている。このような接触は測定過程を損な
い、測定結果を誤める。
【００１０】最適なダイヤフラム保護を得るためには、
支持体の輪郭が、支持体に向かって行われるダイヤフラ
ムの最大可能な測定変位におけるダイヤフラムの輪郭に
対応して形成されているので、ダイヤフラムの最大測定
変位の際にダイヤフラムの輪郭と支持体の輪郭との間に
は、ほぼ一定の間隔が生ぜしめられる。このような最小
限の一定の間隔に基づき、規定の使用を超える如何なる
ダイヤフラム変位も、ダイヤフラムに残留損傷が生じな
いように阻止される。
【００１１】このことは、特に同心的に配置された複数
のエンボス加工部によって補強されるダイヤフラムにお
いて重要となる。エンボス加工部は局所的な変形に対し
て特に敏感である。圧入されたエンボス加工部はダイヤ
フラムの機能を著しく損ない、それどころかダイヤフラ
ムを不能にしてしまうおそれがある。支持体にエンボス
加工部の対応輪郭を加工成形することにより、ダイヤフ
ラムは規定外の変形時に支持体に完全に当接する。
【００１２】本発明の有利な構成では、支持体が射出成
形部分またはダイカスト部分として製造されていてよ
い。プラスチックから成る射出成形体または金属から成
るダイカスト成形体は高い個数で寸法安定的にかつ安価
に製造することができる。所要の輪郭はネガで、一度だ
け成形工具に導入されるだけで済む。
【００１３】本発明のさらに別の有利な構成では、支持
体とダイヤフラムとが１つの構成ユニットにまとめられ
ている。これによって、ダイヤフラムを可動コイル型発
信器に挿入する際のセンタリング作業は不要となり、ダ
イヤフラムは、可動コイルを支持するプローブをダイヤ
フラムに接着する際に、不適切な取扱いに対して最適に
保護されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。
【００１５】図１には、繊維機械において糸引張力セン
サとして使用されるエレクトロダイナミック式の可動コ
イル型発信器が示されている。ただし、本発明を理解す
る上で重要となる特徴的構成しか図示されていない。
【００１６】糸引張力センサ１は繊維機械（図示しな
い）において、ケーシング２に組み込まれている。この
ケーシングは輪郭のみが図示されている。ケーシング２
は糸引張力センサを、露出したフロント側を除いて取り
囲んでいる。このフロント側は測定対象物、つまり走行
する糸３に面している。ダイヤフラムはカバーされてい
ない。なぜならば、カバーとダイヤフラムとの間に、ダ
イヤフラムの機能を損なうダストや風綿が沈積するおそ
れがあるからである。
【００１７】ポット形のハウジング４は磁石システムの
構成部分である。ハウジング４の内部には、中心に永久
磁石５が配置されている。この永久磁石５は磁極板６を
保持している。この磁極板６は可動コイル７によって環
状に取り囲まれる。この可動コイル７はコイル支持体８
によって保持される。このコイル支持体８は中心でダイ
ヤフラム９に支承されている。このダイヤフラム９はリ
ング１０に接着されてハウジング４を、糸３とは反対の
側で閉鎖している。符号１１ａ，１１ｂにより、可動コ
イル７の接続部が示されている。可動コイル７の接続部
１１ａ，１１ｂは制御装置（図示しない）に通じてい
る。このような制御装置は、たとえば欧州特許第０５３
１７５３号明細書に基づき公知である。
【００１８】コイル支持体８は管体１２を支持してい
る。この管体１２は磁極板６と、永久磁石５と、ハウジ
ング４とに設けられた中心の孔１３を通って案内されて
いて、ハウジング４から突出している。管体１２の端部
はプローブ１４を支持している。糸３はこのプローブ１
４に乗り上げて走行する。プローブ１４は円形のダイヤ
フラム１５に結合されており、この場合、プローブ１４
は中心でダイヤフラム中心点１５ｍに配置されている。
ダイヤフラム１５の外周縁部１５ｒは、本発明による支
持体１６の環状の端面１６ｓに接着されている。
【００１９】前記両ダイヤフラム９，１５の形状は同一
である。各ダイヤフラム９；１５は３つのエンボス加工
部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ；１７ｄ，１７ｅ，１７ｆを
有している。これらのエンボス加工部は同じ高さを有し
ていて、同心的なリングを形成している。両ダイヤフラ
ムは、これらのエンボス加工部がそれぞれ外方を向くよ
うに配置されている。
【００２０】支持体１６は、ダイヤフラム１５に面した
側に輪郭１８を有している。この輪郭１８はダイヤフラ
ム１５の、支持体１６に面した側に設けられた輪郭１９
の経過にほぼ対応している。支持体１６の輪郭１８は、
特に前記エンボス加工部が不本意な点状の負荷を受けた
場合にダイヤフラム１５を支持する役目を有している。
これにより、エンボス加工部の圧入は回避される。エン
ボス加工部の特に点状の負荷は、特定の材料、たとえば
ポリカーボネートにおいては、屈曲個所を生ぜしめるお
それがある。このような屈曲個所はダイヤフラム表面の
構造を破壊し、ひいてはダイヤフラムを使用不能にして
しまうおそれがある。さらに支持体１６は大面積の塑性
変形や、糸引張力検査時における規定の変位を超える変
形をも阻止する。弾性的に戻し変形可能な圧入しか生じ
ない場合でも、ダイヤフラムが、接近可能なフロント側
から圧入され、しかもこの変形を再び押し出すためにも
はや裏側から接近可能でない場合には、ダイヤフラムが
使用不可能となるおそれがある。
【００２１】エレクトロダイナミック式の可動コイル型
発信器がその機能を満たすようにするためには、プロー
ブ１４が往復運動を実施できなければならない。すなわ
ち、ダイヤフラムは検出したい測定値の領域で支承なく
揺動できなければならない訳である。
【００２２】この実施例では、糸３が矢印方向２０でプ
ローブ１４に押圧される。図１には、ダイヤフラム１５
が変位されていない位置で示されている。ダイヤフラム
１５の最大測定変位は輪郭経過２１（破線で示す）によ
り図１に書き込まれている。この最大測定変位時では、
ダイヤフラム１５はまだ支持体１６の輪郭１８に接触し
てはならない。ダイヤフラム１５と、支持体１６の輪郭
１８との間の間隔は、少なくとも０．１ｍｍであると有
利である。この実施例では、図面を見易くする目的で、
ダイヤフラム１５と支持体１６の輪郭１８との間の間隔
が、実際の間隔よりもかなり拡大されて示されている。
【００２３】図１から判るように、支持体１６の輪郭１
８はダイヤフラム１５の輪郭１９にほぼ適合されてい
て、しかもダイヤフラム１５のダイヤフラム中心点１５
ｍに向かって輪郭１８を後退させることにより、最大測
定変位２１を考慮している。
【００２４】支持体１６は、たとえばプラスチックから
成る射出成形体から成っていてよい。なぜならば、輪郭
１８の複雑な表面形状を簡単かつ廉価に射出成形体に再
現することができるからである。エレクトロダイナミッ
ク式の可動コイル型発信器が組み付けられる前に、この
射出成形体の縁部に既にダイヤフラム１５が接着固定さ
れると、ダイヤフラム１５はプローブ１４の接着時およ
び続いて行われる組付け時において、既に損傷に対して
保護されているので有利である。
【００２５】図２には、図１に比べて拡大した状態で、
損傷されたダイヤフラム１５が示されている。図２から
判るように、エンボス加工部１７ｂは局所的に圧入され
てしまっている。このことは変形個所２２を生ぜしめ
る。このような変形は、たとえば指の爪またはねじ回し
によって生ぜしめられ、エンボス加工部の圧入時に、し
ばしば屈曲個所２３をも生ぜしめる。このような屈曲個
所２３は材料の破壊を招く。このような場合、ダイヤフ
ラムは機能不可能となる。ダイヤフラムは対象物の衝突
時に、この対象物が既に衝突時にそのシャープな輪郭に
基づきダイヤフラムを破壊しない限りは従動するので、
本発明による支持体は損傷を防止する確実な手段を提供
する。なぜならば、この支持体は従動するダイヤフラム
を受け止めて、支持するからである。これにより、引き
続き行われる撓みまたは局所的な変形が阻止され、ひい
ては変形個所が阻止される。
【００２６】図３には、図１の一部が拡大されて示され
ており、この場合、ダイヤフラム１５は支持体１６と共
に、組込み準備のできた１つの構成ユニットにまとめら
れている。プローブ１４は既にダイヤフラム１５のダイ
ヤフラム中心点１５ｍに接着されている。
【００２７】図１および図３には、支持体１６の輪郭１
８の理想的経過が示されている。エンボス加工部を保護
する機能は、既に、それぞれ最も高い危険にさらされた
最も外側の２つのエンボス加工部の背後に配置された、
段付けされた２つの同心的なウェブを備えた、段付けさ
れた厚さを有する板によっても満たされる。このような
実施例は図４に示されている。図４に示した実施例で
は、前記実施例に比べて同一の構成部分は同じ符号を備
えている。図４に示した実施例では、ダイヤフラム１５
がリング１１０の端面１１０ｓに接着されている。この
リング１１０は寸法および形状に関して、ダイヤフラム
９が接着されているリング１０と合致している。ポット
形のハウジング４の底部の端面には、板１１６が支持体
として接着されている。この板１１６はその周面でリン
グ１１０によってセンタリングされている。板１１６は
ダイヤフラム１５に面した輪郭１１８に、互いに異なる
厚さを有する２つの区域１１８ａ，１１８ｂを有してい
る。この厚さは、最大測定変位時におけるダイヤフラム
１５の輪郭経過を考慮している。損傷および圧入の危険
が最も高いエンボス加工部１７ａ，１７ｂを支持するた
めには、環状の条片１１８ｘ，１１８ｙが働く。この条
片の高さはやはり最大測定変位に関して、段付けされた
高さを有している。
【００２８】この支持体１１６に比べて前記実施例で使
用される支持体１６の利点は次の点に認められる。すな
わち、支持体１６の場合にはダイヤフラム１５が支持体
に面接触することができるが、それに対して支持体１１
６の場合にはダイヤフラムがエンボス加工部の山部と谷
部とに環状に支持されるに過ぎない。しかし支持体１１
６は複雑な形状付与を必要とせず、したがって簡単に製
造することができる。このことは特に小さな個数におい
ては有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】糸引張力センサとして形成された本発明による
エレクトロダイナミック式の可動コイル型発信器の断面
図である。
【図２】圧入されたエンボス加工部を有する、損傷され
たダイヤフラムの断面図である。
【図３】構成ユニットとして形成された、ダイヤフラム
を備えた支持体の断面図である。
【図４】本発明の別の実施例による支持体の断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 糸引張力センサ、 ２ ケーシング、 ３ 糸、
４ ハウジング、 ５永久磁石、 ６ 磁極板、 ７
可動コイル、 ８ コイル支持体、 ９ ダイヤフラ
ム、 １０ リング、 １１ａ，１１ｂ 接続部、 １
２ 管体、 １３ 孔、 １４ プローブ、 １５ ダ
イヤフラム、 １５ｍ ダイヤフラム中心点、 １５ｒ
外周縁部、 １６ 支持体、 １６ｓ 端面、 １７
ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ エンボ
ス加工部、 １８，１９ 輪郭、２０ 矢印方向、 ２
１ 輪郭経過もしくは最大測定変位、 ２２ 変形個
所、 ２３ 屈曲個所、 １１０ リング、 １１６
板、 １１８ａ，１１８ｂ区域、 １１８ｘ，１１８ｙ
条片

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エレクトロダイナミック式の可動コイル
    型発信器であって、該可動コイル型発信器の可動コイル
    が、少なくとも１つのダイヤフラムにその中心で支承さ
    れている形式のものにおいて、ダイヤフラム（１５）
    の、可動コイル（７）に面した側で、可動コイル型発信
    器（１）のハウジング（４）に、ダイヤフラム（１５）
    に対して小さな間隔をおいて支持体（１６；１１６）が
    配置されており、該支持体（１６；１１６）の、ダイヤ
    フラム（１５）に面した側が、前記支持体（１６：１１
    ６）に向かって行われるダイヤフラム（１５）の最大可
    能な測定変位（２１）におけるダイヤフラム（１５）
    の、前記支持体（１６；１１６）に面した側の輪郭（１
    ９）にほぼ適合された輪郭（１８；１１８）を有してい
    ることを特徴とする、エレクトロダイナミック式の可動
    コイル型発信器。
  2. 【請求項２】 前記支持体（１６；１１６）に向かって
    行われるダイヤフラム（１５）の最大測定変位（２１）
    の際にダイヤフラム（１５）が前記支持体（１６；１１
    ６）の輪郭（１８；１１８）にまだ接触しないような大
    きさに、ダイヤフラム（１５）と前記支持体（１６；１
    １６）との間の間隔が設定されている、請求項１記載の
    エレクトロダイナミック式の可動コイル型発信器。
  3. 【請求項３】 ダイヤフラム（１５）の最大測定変位
    （２１）の際に前記支持体（１６；１１６）の輪郭（１
    ８）と、ダイヤフラム（１５）の対応する輪郭（１９）
    との間にほぼ一定の間隔が生じるように、前記支持体
    （１６；１１６）とダイヤフラム（１５）との間の間隔
    ならびに前記支持体（１６；１１６）の輪郭（１８）が
    設定されている、請求項２記載のエレクトロダイナミッ
    ク式の可動コイル型発信器。
  4. 【請求項４】 ダイヤフラム（１５）の最大可能な測定
    変位の際に、ダイヤフラム（１５）の輪郭（１９）と、
    前記支持体（１６）の対応する輪郭（１８）との間に、
    少なくとも０．１ｍｍの間隔が形成されている、請求項
    ３記載のエレクトロダイナミック式の可動コイル型発信
    器。
  5. 【請求項５】 ダイヤフラム（９，１５）が、同心的に
    配置された複数のエンボス加工部（１７ａ，１７ｂ，１
    ７ｃ；１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ）を有している、請求項
    １から４までのいずれか１項記載のエレクトロダイナミ
    ック式の可動コイル型発信器。
  6. 【請求項６】 前記支持体（１６；１１６）が、射出成
    形部分またはダイカスト部分である、請求項１から５ま
    でのいずれか１項記載のエレクトロダイナミック式の可
    動コイル型発信器。
  7. 【請求項７】 エレクトロダイナミック式の可動コイル
    型発信器（１）が、繊維機械における糸引張力センサと
    して使用可能である、請求項１から６までのいずれか１
    項記載のエレクトロダイナミック式の可動コイル型発信
    器。
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