JPS627353A - 速度発電機 - 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 本発明はモータの回転速度やりニアモータの移動速度を
検出するための速度発電機に関するものである。

従来の技術 従来より最も手軽に移動体の移動速度を検出するための
手段として、実開昭５６−９４１７８号公報に示される
ような、いわゆるジグザグパターンコイルを用いた速度
発電機が多用されてきた。

第４図と第５図にその代表的な構成を示す。

まず、第４図はこのような速度発電機を備えた無整流子
モータの構造を示す断面図であり、回転軸１にボス部２
とロータヨーク３を介して円環状の永久磁石４が固着さ
れている。また、ステータヨーク５上の前記永久磁石４
に対向した位置にモータの電機子コイル６が配置され、
前記電機子コイル６の上端面にはプリント基板７が配設
されている。なお、ステータヨーク５にはその内部に軸
受８ａを有する樹脂製の軸受部８が一体成型されている
。

前記永久磁石４の下端面の外周部には全周にわたって発
電用の着磁が施され、また、この着磁部に対向する前記
プリント基板７の表面にはジグザグ状のパターンを有す
る発電コイルが形成されている。

第５図は前記永久磁石４の発電用の着磁部分と発電コイ
ルの相対的な位置関係を示した展開図であり、第４図の
永久磁石４の外周部に設けられた発電部４ａにはＮ極の
磁極４ｎとＳ極の磁極４Ｓが交互に形成されている。ま
た、前記発電部４ａに対向して発電コイル９が配置され
ている。前記発電コイル９は１２個の発電要素９−１〜
９−１２を有しており、第４図のモータの回転軸１が回
転して前記発電部４ａが移動すると、それぞれの発電要
素には起電力が誘起されてその総和）く出力端子９ａ−
９ｂ間に現われる。

発明が解決しようとする問題点 ところで、発電コイル９から得られる発電電圧波形は正
弦波状となり、一般にはこの電圧波形を矩形波になるま
で増幅器によって増幅してから利用するため、発電電圧
波形そのものより矩形波に近い方が都合が良い、すなわ
ち、このような利用方法では発電波形のゼロクロス点の
みに着目して、そのタイミング情報をもとにしてモータ
の回転速度を計測あるいは判別するために、原波形のゼ
ロクロス点近傍の電圧傾斜が急峻なほど増幅器の入力オ
フセ７）などの誤差要因の入り込む余地が少ない。

ところが、発電電圧波形の任意の点における電圧傾斜を
測定することによって速度を求めたり、あるいは特願昭
５９−７３３６７号に示されているような速度判別方法
、すなわち、発電電圧波形を一定振幅になるまで増幅し
たのちに数種類の異なる電圧レベルでスライスし、スラ
イス点の時刻情報に基いて速度を判別する方法では発電
波形の電圧傾斜が時刻によって刻々と変化しない方が都
合が良く、理想的には発電波形が三角波状になることが
好ましい。

しかしながら、第５図に示した従来の構成では、発電コ
イル９の出力信号波形は正弦波の基本波成分に高調波が
重畳されるので理想からより遠ざかってしまうという問
題点があった。

問題点を解決するための手段 前記した問題点を解決するために本発明の速度発電機は
、第１の磁気ヘッドに対し、永久磁石の磁極ピンチの２
分の１以上の任意の間隔だけずらせて第２の磁気ヘッド
を配置させ、前記第１の磁気ヘッドのコイルの一端と前
記第２の磁気ヘッドのコイルの一端を接続し、前記第１
の磁気ヘッドのコイルの他端と前記第２の磁気ヘッドの
コイルの他端の間からほぼ三角波状の出力信号を取りだ
すように構成したことを特徴とするものである。

作用 本発明では前記した構成によって、より三角波に近い出
力信号を得ることが可能となる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面に参照しながら説明
する。

第１図は本発明の一実施例における速度発電機の発電用
の着磁部分と磁気ヘッドの相対的な位置関係を示した展
開図である。

第１図において、移動方向にＮ極とＳ極が交互に着磁さ
れた発電用の着磁部４ａの磁極４ｎ、４Ｓに対向して第
１の磁気ヘッドと第２の磁気ヘッドが前記磁極４ｎ、４
ｓのピッチｐの３分の２ピンチだけずらせて配置されて
いる。そして、前記第１の磁気ヘッドのコイル１１の一
端１１−ｂと前記第２の磁気ヘッドのコイル１２の一端
１２−ａが接続され、前記第１の磁気ヘッドのコイルの
１１の他端１１−ａと前記第２の磁気ヘッドのコイル１
２の他端１２−ｂは出力端子となっている。

以上のように構成された速度発電機について、第２図を
用いてその動作を説明する。

なお、説明に先だって、第１図の磁極４ｎ、４Ｓの磁束
によって個々の磁気ヘッドのコイルに誘起される発電電
圧波形には３次高調波、５次高調波がそれぞれ、４．５
％、１．４％の割合で含まれているものとする。

さて、第２図Ａ、Ｂはそれぞれ第１図の第１の磁気ヘッ
ドのコイル１１と第２の磁気ヘッドのコイル１２に現わ
れる発電電圧波形を示したもので、第２図Ｃが出力端子
１１ａと出力端子１２ｂの間に現われる出力電圧波形で
ある。

このように第１の磁気ヘッドのコイル１１と第２の磁気
ヘッドのコイル１２の配置位置をずらせることによって
合成した電圧波形を三角波に近づけることができるが、
両者をどれだけずらせて配置するかは、合成後の出力電
圧と合成波形がどこまで三角波に近づく必要があるかの
２点から決定されるべき事項である。

第３図は、第１の磁気ヘッドのコイル１１に対する第２
の磁気ヘッドのコイル１２の偏移角（ｐが１８０°に相
当する。）を変えたときの出力信号波形の変化のもよう
を示したもので、第３図Ａが偏移角が９０”　　（２分
の１ピツチに相当する。）のときの出力信号波形であり
、このときの出力振幅は個々の発電コイルの両端に現わ
れる電圧波形の振幅を１としたとき、１．５０となる。

また、第３図Ｂが偏移角が１２０”　　（３分の２ピツ
チに相当する。）のときの出力信号波形であり、このと
きの出力振幅は１．１４となる。さらに、第３図Ｃが偏
移角が１５０’　　（６分の５ピツチに相当する。）の
ときの出力信号波形であり、このときの出力振幅は個々
の発電コイルの両端に現われる電圧波形の振幅を１とし
たとき０．６３となる。このように偏移角を１８０°に
近づけていくと出力信号波形は三角波に近づいていくが
、ある偏移角をこえると傾斜部分にひずみが生じる。ま
た、出力振幅は偏移角が１８０°に近づくにつれて次第
に零に近づく。

したがって、最も好ましい偏移角の範囲は９０゜〜１５
０°である。

発明の効果 以上に示したように本発明の速度発電機は、移動方向に
Ｎ極と５ＩＪＩが交互に着磁された発電用の永久磁石４
と、前記永久磁石の磁極４ｎ、４ｓに対向して配置され
た第１の磁気ヘッドと、前記永久磁石の磁極に対向して
前記第１の磁気ヘッドと前記磁極のピッチの２分の１以
上の任意の間隔だけずらせて配置された第２の磁気ヘッ
ドを備え、前記第１の磁気ヘッドのコイルの一端と前記
第２の磁気ヘッドのコイルの一端を接続し、前記第１の
磁気ヘッドのコイルの他端と前記第２の磁気ヘッドのコ
イルの他端の間からほぼ三角波状の出力信号を取りだす
ように構成したことを特徴とするものであり、簡単に三
角波に近い出力信号を得ることができ、大なる効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における速度発電機の発電部
の展開図、第２図、第３図は動作を説明するための信号
波形図、第４図は本発明を適用し得るモータの構造図、
第５図は従来例における速度発電機の発電部の展開図で
ある。 ４ｎ、４ｓ・・・・・・磁極、１１．１２・・・・・・
磁気ヘッドコイル。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動方向にＮ極とＳ極が交互に着磁された発電用の永久
   磁石と、前記永久磁石の磁極に対向して配置された第１
   の磁気ヘッドと、前記永久磁石の磁極に対向して前記第
   １の磁気ヘッドと前記磁極のピッチの２分の１以上の任
   意の間隔だけずらせて配置された第２の磁気ヘッドを備
   え、前記第１の磁気ヘッドのコイルの一端と前記第２の
   磁気ヘッドのコイルの一端を接続し、前記第１の磁気ヘ
   ッドのコイルの他端と前記第２の磁気ヘッドのコイルの
   他端の間からほぼ三角波状の出力信号を取りだすように
   構成したことを特徴とする速度発電機。