JPS5841498Y2

JPS5841498Y2 - 回転検出装置

Info

Publication number: JPS5841498Y2
Application number: JP10489978U
Authority: JP
Inventors: 芳明矢沢
Original assignee: 日本精機株式会社
Priority date: 1978-07-29
Filing date: 1978-07-29
Publication date: 1983-09-19
Also published as: JPS5522627U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、回転機構における回転警報を適確にしたヒス
テリシス特性を有する回転検出装置に関するものである
。

従来、回転警報装置等に使用される回転検出装置には、
発振コイルを対設して発振装置を作動させ、この出力を
もってブザー又は警告灯を点灯せしめるものがあるがこ
の場合検出器である発振コイルの時定数が比較的大きく
、鋭利な特性を必要とする回転検出装置において、上記
従来の装置では不十分であった。

本考案はこのような点に鑑みてなされたもので、回転数
が警報状態に達した場合時間遅れを生じず即座に警報器
を作動させ、かつ警報器を作動ののち操従者の減速操作
等により回転数が安全状態にまで達した場合もしばらく
の間は警報を作動させ続けて周囲に注意状態であること
を示すヒステリシス特性を有する回転検出装置の提供を
目的とする。

以下、添付図面を参照して本考案の実施例を詳述する。

第１図において、１は回転計本体、２は回転計本体１に
支承され、図示しない駆動源と接続されて回転される軸
、３は軸２に固着され、軸２と共動するマグネット、４
は回転計本体１に支承され、図示しない指針を保持する
軸、５は軸４に固着され上記マグネット３と少許間隙を
介在して対設されたローターを各示し、マグネット３の
回転運動により発生する渦電流作用によってローター５
を図示しないヒゲバネに釣合して角度運動に変換し、た
とえば回転数を測定するそれ自体周知の渦電流型計器を
構成するものである。

ところで、６はローター５と同心的に、かつその回転軌
跡上に一定幅を保有してローター５から突設された遮閉
板、７は回転計本体１に付設されるコ字状保持体、７’
、７’は保持体７の対向両側部、８は保持体７に形成さ
れ遮閉板６が通過される空隙、９Ａ、９Ｂは発光素子で
本実施例では発光ダイオードを使用し、１０Ａ、１０
Ｂは受光素子で本実施例ではフォトトランジスタを使
用するもので゛ある。

１１は検出部を示し、１２は検出部より信号を外部へ送
るリード線群である。

第２図Ａ−Ｃは本考案検出部の正面図、側断面および背
面図である。

発光素子９Ａ、９Ｂは前記空隙８における透間根負の移
動方向に若干位置を違えて保持体７に埋設されるととも
に、前記透間根負の移動に直角方向の寸法が前記透間板
互の移動方向について互いに重複しないよう定めである
。

受光素子１０Ａ、１０Ｂは前記空隙８をはさんで保
持体７に埋設されており、かつ発光素子９Ａと受光素子
１０Ａ９発光素子９Ｂと受光素子１０Ｂは空隙８をはさ
んで、それぞれ正対し検出器を構成して以下９ＡとＩＯ
Ａの対をＡ、９ＢとＩＯＢの対をＢとする。

Ｕは検出部、１２は検出器よりの信号を外部へ送るリー
ド線群である。

第３図は本考案実施例に基づく透間根負の形状と、任意
回転状態時における透間根負と検出部月との位置関係を
示したものである。

透間根負は、前記２組の対Ａ、Ｂにおいてそれぞれの対
の発光素子と受光素子との空隙を回転するが、その回転
中前記２組の対Ａ、Ｂの各々に相対する部分に回転方向
に発光素子の光を受光素子へ通過させない光遮断部１３
Ａ、１３Ｂと光を通過させる光通過部１４Ａ、１４Ｂと
をプログラム的に備えている。

各村Ａ、Ｂにおいて、各々の受光素子が正対している発
光素子の光に対する不感状態を０、感応状態を１で表わ
すとき、各村Ａ、Ｂにつきこの順序に、（１，ｏｊ（ｏ
、ｏ）、（ｏ、１）の３通りの組み合わせが透間板歪の
回転とともに指示回転数の０〜Ｎ１（ｒＰｍ）、
Ｎ１〜Ｎ２（ｒＰｍ）、Ｎ２〜ＮｍてｒＰｍ）ｃ７）
３範囲に対応して生ずるように、透間根負の光透閉部
１３Ａ、１３Ｂと光通過部１４Ａ、１４Ｂの関係を第３
図に示す設計としである。

ただしＮ１＜Ｎ２＜Ｎｍの関係があるものとし、Ｎｍは
本考案装置を設置する回転装置の最高回転数である。

第４図は本考案の実施例における結線図である。

１５〜２７は抵抗、２８〜３０はダイオード、３１はツ
ェナーダイオード、３２〜３５はトランジスタ、３６は
コンデンサ、３７は入力比較器であり、該比較器３７の
（ト）入力Ｖ１はＩＯＡの出力より←）入力■２はＩＯ
Ｂの出力より取り入れられる。

３８は電源入力端子で直流定電圧Ｖｉが加えられ、３９
は出力端子で直流出力Ｖｏが発生される。

第５図Ａ−Ｃは、本考案の実施例に基づく各回転状態時
における透間板６と検出部１１との位置関係を示したも
のである。

第５図Ａは、回転数Ｑ −Ｎ１（ｒＰｍ）中の任意回
転状態を示し、第５図Ｂは回転数がＮ１〜Ｎ２（ｒＰｍ
）中の任意回転状態を示し、第５図Ｃは回転数がＮ２〜
Ｎｍ（ｒＰｍ）任意回転状態を示している。

第６・図は本考案の実施例に基づく回転数と出力との関
係を示したものである。

次に動作原理の説明として、回転数がＯ（ｒＰｍ）より
上昇していく場合を示す。

回転数が０〜Ｎ１（ｒＰｍ、）の状態、すなわち、透間
根負と検出部Ｕとの位置関係が第５図Ａの場合には、透
間根負の形状により、各々の発光素子が正対している受
光素子の光に対する状態の組み合わせは各村Ａ、Ｂにつ
き、この順序で＜１．ｏ）”’ｒある。

つまり、フォトトランジスタＩＯＡはＯＮ状態でフォト
トランジスタ１０ＢはＯＦＦ状態であり、この場合■１
はＬｏｗレベルであり次式によって示される。

Ｍｌ＝ＶＯＥＳＡＴ
（１）ただし、ＶＣＥＳＡτ は
トランジスタ３２の飽和電圧であり、以下各式において
も同様である。

またＶ２はＨｉｇｈレベルであり、次式によって示され
る。

ただし、Ｖｚはツェナーダイオード３１の両端に印加さ
れている電圧であり、Ｒ３は抵抗１７、Ｒ４は抵抗１８
であって、以下各式においても同様である。

上記により■１〈■２となり、比較器３７の出力は発生
されず、これによりトランジスタ３４．３５はＯＦＦ状
態であり、■ｏは発生されない。

よって、回転数が０〜Ｎ、（ｒＰｍ）の間では出力
は０で、第６図に示す回転数と出力との関係のグラフ上
のア点〜イ点を示す。

回転数がＮ１〜Ｎ２（ｒＰｍ）状態、すなわち透間板６
と検出部１１との位置関係が第５図Ｂの場合には、透間
板６の形状により、各々の発光素子が正対している受光
素子の光に対する状態の組み合わせは各村Ａ、Ｂにつき
この順序で（０，０）である。

つまり、フォトトランジスタＩＯＡ、ＩＯＢ両方ともＯ
ＦＦ状態であり、この場合、この場合Ｖ１．■２はそれ
ぞれＨｉｇｈレベルであり、それぞれ次式によって示さ
れる。

ただしＲ１は抵抗１５、Ｒ２は抵抗１６をそれぞれ意味
し、以下各式においても同様である。

ここでＲ１−Ｒ４の設定でＶｌ＜■２とすれば、比較器
３７の出力は発生されず、回転数０〜Ｎ１（ｒＰｍ）の
場合と同様出力は０で第６図に示す回転数と出力との関
係のグラフ上のイ点〜つ点を示す。

回転数がＮ２〜Ｎｍ（ｒＰｍ）の状態、すなわち、透間
板６と検出部１１との位置関係が第５図Ｃの場合には、
透間板６の形状により、各々の発光素子が正対している
受光素子の光に対する状態の組み合わせは各村Ａ、Ｈに
つきこの順序で［Ｏ，１）である。

つまりフォトトランジスタＩＯＡはＯＦＦ状態で、フォ
トトランジスタＩＯＢはＯＮ状態であり、この場合ｖ１
はＨｉｇｈレベルであり次式によって示される。

また■２はＬｏｗレベルであり、次式によって示される
。

Ｖ２＝Ｖｊａｓｘ−ｒ
（６）ただし、ＶＣ’ＥＳＡＴトランジスタ
３３の飽和電圧であり、以下各式においても同様である
。

上式によりＶ１＞Ｖ２となり、比較器３７の出
力は発生され、これによりトランジスタ３４．３５がＯ
Ｎ状態となり、■ｏは発生される。

よって、回転数がＮ２〜Ｎｍ（ｒＰｍ）の場合、出力は
発生され、第６図に示す回転数と出力との関係のグラフ
上のつ′点〜二点を示す。

つまり、Ｎ２（ｒＰｍ）以上が本考案装置を設置した回
転装置の警報必要回転数ならば、この時点で周囲に警報
する警報装置を作動させるものである。

次に回転数がＮｍ（ｒＰｍ）より下降していく場合を示
す。

回転数がＮｍ−Ｎ２（ｒＰｍ）の状態、すなわち透間
板ｉと検出部■との位置関係が第５図Ｃの場合には、前
記回転数上昇時における回転数がＮ２〜Ｎｍ（ｒＰｍ）
の状態の場合と同じ関係であり、この時出力は発生され
、第６図に示す回転数と出力との関係のグラフ上の二点
〜つ′点を示し、かつ警報装置は作動を続けている。

回転数がＮ２〜Ｎ、（ｒＰｍ）の状態、すなわち透
間根負と検出部旦との位置関係が第５図Ｂの場合には、
前記回転数上昇時における回転数がＮ０〜Ｎ２（ｒＰｍ
）の状態の場合と同じ関係であり、Ｖ工は前記第（３）
式によって示される。

しかし、回転数がＮ２（ｒＰｍ）を越えた後すなわちト
ランジスタ３４がＯＮ状態となった後回転数が下降しＮ
２〜Ｎ１（ｒＰｍ）の状態となった場合に、フォトト
ランジスタＩＯＢはＯＦＦ状態であるにもかかわらず、
トランジスタ３４の導通作用によって、■２は前記第（
４）式に示されるものではなく、次式によって示され。

Ｖ２ ” ＶＦ＋Ｖ”Ｃ□ＳＡＴ・・・・・・
（７）′ただし、ＶＦはダイオード２８の両端に印加さ
れる電圧、Ｖ″ＣＥＳＡ□はトランジスタ３４の飽和電
圧を意味する。

上記第（３）式および第（７）式により■□＞Ｖ２とな
り、比較器３７の出力は発生を続けることになり、これ
によりトランジスタ３４．３５はＯＮ状態を保ち、■ｏ
は継続して発生し、第６図に示す回転数と出力との関係
のグラフ上のつ′点〜イ′点を示す。

すなわち、本考案の装置を設置した回転装置の回転数が
警報状態を脱出した後もしばらくの間は警報を作動させ
続けて周囲に注意状態であることを示すものである。

つまりＮ１〜Ｎ２（ｒＰｍ）は本考案の装置を設置した
回転装置の注意回転数範囲を示すもので、次式によって
示される回転数がヒステリシスとして生ずることになる
。

Ｎｈ−Ｎ２−Ｎ１・・・・・・（８）ただし、Ｎｈはヒステリシス幅。

回転数がＮ１〜Ｑ（ｒＰｍ）の状態、すなわち透間根負
と検出部Ｕとの位置関係が第５図Ａの場合には、トラン
ジスタ３４はＯＦＦ状態に戻り前記回転数上昇時におけ
る０、Ｎ、（ｒＰｍ）の状態の場合と同じ関係
になり、■１．■２はそれぞれ前記第（１）式。

第（２）式によって示されたものの関係よりｖｌ〈■２
となり、比較器３７の出力は発生されずこれにより、ト
ランジスタ３４．３５はＯＦＦ状態であり、Ｖ。

は発生されない。

よって回転数がＮ１〜０（ｒＰｍ）の間では出力はＯで
第６図に示す回転数と出力の関係のグラフ上のイ点〜ア
点を示す。

本考案の装置を設置した回転装置の回転数が下降しＮ
１（ｒＰｍ）を下回わった時点において、前記回転装置
の注意回転範囲を脱出し安全回転装置に戻ったことによ
り、同時に回転検出装置の出力は無くなり回転警報装置
の作動を停止させる。

本考案によれば２個の発光素子と２個の受光素子そして
１個の透間板を使用することにより３通りの回転範囲に
対応して、出力端子よりそれぞれの出力を発生させるこ
とが出来、かつ回転警報装置へ送る回転数上昇時におけ
るＯＮ信号と回転数下降時におけるＯＦＦ信号のそれぞ
れ発生させる回転数を異ならせるためにヒステリシス幅
を選べる回転検出装置で、このヒステリシス幅は透間板
の光遮断部と光通過部の形状により自由に変えられるこ
とは前述の説明により明白であり、車輌部門、農業機械
部門、工作機械部門等広範囲の部門の回転検出装置に本
考案装置を利用可能となる。

また、検出器は発光素子と受光素子とにより構成したも
のであるため、検出器に発振コイルを使用している従来
装置に比べ、時定数を極めて小さくすることが出来、鋭
利な特性が得られる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置を設置した回転計の要部断面図、第
２図Ａ、Ｂ、Ｃは本考案装置の検出部の正面図、側面図
及び背面図、第３図は本考案装置実施例に基づく透間板
の形状と任意回転状態時における前記閉板と検出部との
位置関係を示した図、第４図は本考案実施例における結
線図、第５図Ａ〜Ｃは本考案装置に基づくそれぞれ任意
回転状態時における透間板と検出部との任意関係を示し
た図、第６図は本考案装置の回転数と出力電圧との関係
を示したグラフである。透間板・・・・・１、保持体・・・・・・７、空隙・・
・・・・８、発光素子・・・・・・９Ａ、９Ｂ、受光素
子・・・・・・ＩＯＡ、ＩＯＢ、検出部・・・・・・Ｕ
、光遮断部・・・・・・１３Ａ、１３Ｂ、光通過部・・
・・・・１４Ａ、１４Ｂ０

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

車輌の走行速度もしくはエンジン回転数を指針の回転角
度にて指示するたとえば渦電流型計器において、該計器
可動部材の回転軌跡上に一定幅を保有して突設された遮
蔽板と、計器の固定部材に付設され、上記遮蔽板の通過
空隙を形成してコ字状に突設された保持体と、上記空隙
をはさんで対設され、上記保持体に遮蔽板の回転軌跡方
向または半径方向に若干位置を変えて埋設された２対の
発光素子および受光素子と、回転数の変化に伴う遮蔽板
の回転により制御される上記受光素子の出力をあらかじ
め電圧設定された正負入力端子に各々接続した比較器と
、該比較器の出力で警報ブザー等の負荷を作動する駆動
回路と、上記比較器の正負いずれかの入力端子と該比較
器もしくは駆動回路の出力間に接続され、回転数の任意
下降位置まで上記正負いずれかの入力端子電圧を出力電
圧レベルに維持するダイオードとから構成される回転検
出装置。