JPS601415Y2 - ファン↓−エンジン回転計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は建設車輛のエンジンのオーバヒート故障診断の
一要素としてのファンベルトスリップをチェックするフ
ァン−エンジン回転計に関する。

従来、ファン回転数計測器として光電反射式回転計が使
用されている。

これはファンの所定箇所に回帰性反射テープを貼る一方
、所定方向から光を照射し、この回帰性反射テープで反
射された光を受光検出することによりファンの回転数を
計測するものである。

しかしながら、上記従来の光電反射式回転計においては
反射テープを貼る部分のファンの汚れを取る手間がかか
り、ファンガードの形成によってはファンガードを取り
外さなければ反射テープを貼れない機種もあり、また、
時には計測中に反射テープがはがれてしまうこともある
。

更に、入射光軸と反射光軸とが一致するようにするため
に投受光素子を同軸上に配置する必要があり、プローブ
の構造が複雑となり、且つミスカウントし易いために光
軸の当て方に非常に神経を使う。

更にまた、プローブを手で持ちファンの近くに配するた
めに非常に危険であり、しかも、手振れによる誤計測が
起り易く、測定、記録、スロットル調整等を一人で行う
ことができず２Å以上必要とするために非能率である等
の多くの欠点があった。

本考案は上述の欠点を除去する目的でなされたもので、
ファンの翅に所定数の反射テープを貼り、その反射テー
プの通過を検出するのではなく、ファンの翅そのものに
よる反射光を検出することにより、通過する翅の数をそ
のまま検出し、この検出信号をファンの部数に応じて設
定されるてい倍化でてい倍し信号処理することにより、
いかなる部数のファンであってもエンジンと同一の計測
器でその回転数を測定し得るようにしたファン−エンジ
ン回転計を提供しようとするものである。

以下本考案を添附図面の一実施例に基いて詳述する。

第１図において、プローブ１はファンの回転を検出する
ためのもので、プローブ１の６面１ ａ 略中夫には受
光素子２が配設されており、この受光素子の外側には複
数例えば３個の投光素子３゜４．５が同一円周上に所定
の間隔例えは１２０°の等間隔で配設されている。

各投光素子３． ４． ５はプローブ１の前方向に光を
投光し、受光素子２はプローブ１の前方向から入射する
光を受光するようになっている。

そして、プローブ１の前方に光を遮断する物体（図示せ
ず）があると、各投光素子３〜５から投光された光はこ
の物体で反射され、受光素子２に入射する。

受光素子２はこれらの反射光を受光検出し、信号Ｓａを
出力する。

従って、受光素子２の出力信号Ｓａにより前記反射物体
の有無を検出することができる。

尚、投光素子と受光素子とは同一平面上に形成されてお
り、光源と反射物体、反射物体と受光素子とを近接する
ことができ、検出誤差を生じたりすることなく翅の通過
を読み出し得、検出効率も極めて高い。

また、投光素子数を増すと指向特性が向上するが、通常
は本実施の如く３個で十分である。

このプローブ１はフレキシブルケーブル６を介して中継
ボックス７に取付けられており、この中継ボックス７か
らはケーブル８を介して回転計１７（第２図、第３図）
に接続されている。

また、この中継ボックス７にはマグネット９が固設され
ており、当該中継ボックス７を車体の所望の位置に吸着
保持し得るようになっている。

このようにして、ファン回転検出プローブ１０が構成さ
れている。

そして、第２図に示すように検出器１０をファン１１と
エンジン１２との間の空間部内に配し、マグネット９を
例えはエンジンフード１３の上部内面の適宜位置に吸着
固定する。

また、フレキシブルケーブル６を適宜形状に彎曲させ、
プローブ１の前面１ａがファン１１と離隔対向するよう
に当該プローブ１を垂下保持する。

また、エンジン１２による振動はフレキシブルケーブル
６により吸収され、プローブ１には殆ど伝達されない。

従つて、プローブ１は測定中最初に設定した状態に保持
される。

尚、この回転計では、分周比設定器２７（後段で詳述）
により、いかなる部数のファンについても翅そのものの
通過数を検出器その部数に応じた分周比を設定腰回−基
準で回転数を表示するようにしているため、従来の如く
、ファンの１回転に相当する信号パルスの数が定数（通
常ｌケ）となるように反射テープを（信号パルスの数を
１つとするとき１ケ所）貼る必要はない。

エンジン回転検出器１５はサービスメータ１４に取付け
られており、エンジン１２の回転数に応じたエンジン回
転数信号Ｅａを出力する。

このエンジン回転数信号Ｅａはケーブル１６を介して回
転計１７に加えられる。

回転計１７は第３図に示すように構成されており、プロ
ーブ１、エンジン回転検出器１５の入力信号Ｓａ、 Ｅ
ａは切換スイッチ２０に加えられる。

ファン回転数を計測する場合には、切換スイッチ２０を
ファン回転数計測側に切換える。

プローブ１はファン１１の各部が当該プローブ１と対向
する毎に信号Ｓａを出力する。

従って、ファン１１が１回転する間に当該ファン１１の
部数と同数の信号Ｓａがプローブ１から出力される。

そして、この信号Ｓａの周期Ｔａはファン１１の回転数
に応じて変化する。

この信号Ｓａは切換スイッチ２０を介して波形整形ユニ
ット２１に加えられ波形整形された後、フェーズロック
ループユニット２２の位相比較器２３に加えられる。

このフェーズ・ロック・ループユニット２２および分周
ユニット２６は波形整形されたプローブ１の出力信号Ｓ
ａ （周波数をｆａとする）を倍周するためのものであ
る。

このフェーズ・ロック・ルーフユニット２２には分局ユ
ニット２６が組み込まれており、電圧制御発振器２５か
らの発振信号Ｓｃ（周波数をｆｃとする）を１／Ｎ分周
した信号ｓｂを分局ユニット２６から位相比較器２３に
帰還する。

フェーズ・ロック・ループユニット２２においては、位
相比較器２３は波形整形ユニット２１から与えられる回
転検出信号Ｓａと分周ユニット２６から与えられる分周
信号ｓｂとを比較し、両信号Ｓａ、 Ｓｂの位相差に応
じた差信号電圧Ｖｅを出力する。

この差信号電圧Ｖｅはローパスフィルタ２４を介して電
圧制御発振器２５の制御端子に加えられる。

電圧制御発振器２５から発振出力される信号Ｓｃは分周
ユニット２６において１／Ｎ分周される。

従って、ループがロックされているとき分周出力信号ｓ
ｂの周波数は回転検出信号Ｓａと同じ（ｆａであるから
、発振信号Ｓｃの周波数ｆｃはｆｃ＝Ｎｆａとなり、回
転検出信号Ｓａの周波数がＮ倍されたものとなる。

電圧制御発振器２５から出力される信号Ｓｃはゲート信
号作成ユツト２９を介して用進カウンタユニット３０に
加えられ、そのパルスの数がカウントされる。

基準時間発生ユニット２８からは信号Ｓｃよりも周期の
長い一定周期の基準クロックパルスＣＰが出力され、ゲ
ート信号作成ユニット２９に加えられる。

ゲート信号作成ユニット２９はこのクロックパルスＣＰ
が入力される毎にクリア信号ＣＬを用進カウンタユニッ
ト３０に加え、そのつとその計数内容をクリアする。

また、ゲート信号作成ユニット２９はクリア信号ＣＬを
出力する直前にラッチユニット３１にラッチ信号ＬＡを
加え、用進カウンタユニット３０の計数内容を読み込ま
せる。

従ってラッチユニット３１の内容はクロックパルスＣＰ
の１周期中に電圧制御発振器２５から発生される信号Ｓ
ｃのパルス数となる。

ラッチユニット３１の内容はデコーダ３２を介して表示
器３３に入力され、その数が用進法にて表示される。

ここで、ファン１１の１回転あたりの信号Ｓｃのパルス
数をＭとすると、基準クロックパルスＣＰの周期をこの
パルス数Ｍに応じて適宜に設定することによって表示器
３３における表示をｒｐｍ表示とすることができる。

ところで、機種によってファン１１の翅の枚数が異なる
場合には、その部数と予め定められた１回転当りの信号
Ｓｃのパルス数Ｍに応じて分周比設定器２７により分周
比Ｎを適宜の値に設定する。

例えばパルス数Ｍを６０と設定した場合、ファン１回転
あたりの発生パルス数が６個の場合には分周比Ｎを６０
／６＝１０とし、また３個の場合には分周比Ｎを６０／
３＝２０とする。

このように１回転あたりの発生パルス数が異なる場合で
もゲート信号作成ユニット２９以降の演算部はそのまま
の構成で、分局比Ｎを適宜の値に切換えるだけで表示器
３３における表示をｒｐｍ表示とすることができる。

ここで分周ユニット２６としてはデジタルスイッチの切
換によって分周比Ｎが可変のものがすでに市販されてい
る（例えばＣＤ４０１８）ので、それを用いればよい。

また、この考案においては機器の故障をチェックするこ
とができる。

すなわち電圧制御発振器２５は入力電圧がＯのときは、
その発振器２５個有の周波数（自走周波数）で発振する
。

そこで、発振器２５の入力電圧を遮断したとき表示器３
３の表示がその発振器２５の自走周波数に相当する値を
示しているかどうかを見ることによって各機器が正常に
働らいているか否かをチェックすることができる。

エンジン回転数を計測する場合には、切換スイッチ２０
をエンジン回転数計測側に切換え、波形整形ユニット２
１にエンジン回転数信号Ｅａを加える。

また、分周比設定器２７により分局ユニット２６の分局
比Ｎをエンジンに応じた所定の値に設定する。

以下前述したファン回転数計測の場合と同様にして信号
Ｅａに基いて演算が行なわれ、表示器３３によりエンジ
ン回転数がｒｐｍで表示される。

このようにして、１つの回転計でファン回転数とエンジ
ン回転数とを表示することができる。

オペレータは、これらの各ファン回転数とエンジン回転
数とを読み取り、スリップ率換算表（図示せず）により
容易にファンベルトの緩みによるエンジンに対するファ
ンのスリップ率を検知することができる。

以上説明したように本考案によれば、エンジン回転数と
ファン回転数とを１つの回転計で測定することができ、
しかも、ファンの部数に拘らず回転数をｒｐｍ表示する
ことができるために測定対象機種を選定する必要がない
。

また、マグネットによりプローブを所望の位置に簡単に
セットすることができ、しかも、ファンに反射テープ等
を貼ることなく無接触で検出することができる。

更に、回転計を運転席に持ち込むことができるため、オ
ペレータが１人で測定することができ、作業能率を向上
することができる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るファン−エンジン回転計に使用す
るファン回転検出プローブの一実施例を示す図、第２図
は本考案に係るファン−エンジン回転計の一実施例を示
す要部説明図、第３図は本考案に係るファン−エンジン
回転計の一実施例を示すブロック図である。 １・・・・・・プローブ、２・・・・・・受光素子、３
〜５・・・・・・ 投光素子、６・・・・・・フレキシブルケーブル、マグ
ネット、１７・・・・・・回転計。 ９・・・・・・

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン回転検出器と、該エンジンの冷却用ファンの回
   転を検出すべく、同一円周上に所定の間隔で配され前方
   に光を投射する複数の投光素子と該投光素子と同一平面
   上でかつこれらの投光素子の中心に配され該ファンから
   の反射光を受光する受光素子とを具え、該ファンに近接
   対向して適宜配設されるプローブと、前記エンジン回転
   検出器の出力と前記プローブの出力とを選択的に切換え
   る切換えスイッチと、前記プローブの出力と前記エンジ
   ン回転検出器の出力とを同一基準にすべく前記ファンの
   部数に対応しててい倍化設定手段により設定されている
   てい倍化で前記切り換えスイッチの出力をてい倍するて
   い倍回路と、前記てい倍回路の出力を単位時間毎に計数
   することにより、エンジンの回転数およびファンの回転
   数を算出し表示する表示器とを有すると共に、前記プロ
   ーブは車体の所望の箇所に吸着可能なマグネットに接続
   されたフレキシブルチューブの先端に配されていること
   を特徴とするファン−エンジン回転計。