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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-28
(45)【発行日】2022-11-08
(54)【発明の名称】2相型無電源センサ
(51)【国際特許分類】
   G01D 5/20 20060101AFI20221031BHJP
   G01P 3/488 20060101ALI20221031BHJP
【FI】
G01D5/20 J
G01P3/488 M
【請求項の数】 2
(21)【出願番号】P 2018150096
(22)【出願日】2018-08-09
(65)【公開番号】P2020026957
(43)【公開日】2020-02-20
【審査請求日】2021-07-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000203634
【氏名又は名称】多摩川精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110423
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道治
(74)【代理人】
【識別番号】100111648
【弁理士】
【氏名又は名称】梶並 順
(74)【代理人】
【識別番号】100166235
【弁理士】
【氏名又は名称】大井 一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100179936
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 明日香
(74)【代理人】
【識別番号】100195006
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 勇蔵
(72)【発明者】
【氏名】手塚 俊文
(72)【発明者】
【氏名】田澤 智也
【審査官】吉田 久
(56)【参考文献】
【文献】特開平3-81567(JP,A)
【文献】特開平9-280887(JP,A)
【文献】特開2003-154860(JP,A)
【文献】実開平7-16164(JP,U)
【文献】特開2001-133470(JP,A)
【文献】特開平2-116752(JP,A)
【文献】特開2003-28887(JP,A)
【文献】実開平2-135867(JP,U)
【文献】実開平2-57065(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01D 5/12-5/252
G01P 3/00-3/80
G01B 7/00-7/34
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
取付部材(3)の下部に設けられた本体ケース(2)と、前記本体ケース(2)の下部に設けられ互いに隣接する第1、第2取付用貫通穴(50、51)を有する無電源センサケース(101)と、前記第1取付用貫通穴(50)内に設けられたA相用無電源センサ(20)及び前記第2取付用貫通穴(51)内に設けられたB相用無電源センサ(21)と、前記A相用無電源センサ(20)用のA相用コイル(24)を設けたA相用ボビン(60)と、前記B相用無電源センサ(21)用のB相用コイル(25)を設けたB相用ボビン(61)と、前記各コイル(24、25)に接続され前記センサ用基体(1)から外部へ引き出されたケーブル(5)と、前記各コイル(24、25)に隣接して設けられたマグネット(10、10a)と、を備え、前記第1、第2取付用貫通穴(50、51)の第1軸心線(P1)と第2軸心線(P2)は、前記本体ケース(2)の第3軸心線(P3)と平行であり、前記各無電源センサ(20、21)の前記各検出面(20A、21B)を、歯車(40)の歯(40a)上に非接触状態で配設し、前記歯車(40)が回転した時、前記A相用無電源センサ(20)及び前記B相用無電源センサ(21)から出力される2相回転検出信号が前記ケーブル(5)を経て得られる構成とした2相型無電源センサにおいて、
前記各マグネット(10、10a)の下部には、A相用コア(22)及びB相用コア(20B)が接続され、前記各マグネット(10、10a)の外周には、A相用コイル(11)が設けられたA相用ボビン(60)とB相用コイル(11a)が設けられたB相用ボビン(61)が配設され、前記各コイル(11、11a)の外周及び前記各コア(22、20B)の外周は、前記第1取付用貫通穴(50)及び第2取付用貫通穴(51)内に設けられていることを特徴とする2相型無電源センサ。
【請求項2】
前記A相用ボビン(60)及び前記B相用ボビン(61)は、その上部領域(200)に前記A相用コイル(11)及び前記B相用コイル(11a)を有し、その下部領域(201)は、前記A相用コイル(11)及び前記B相用コイル(11a)が設けられてない状態で、前記無電源センサケース(101)の下部に位置していると共に、前記A相用コア(22)及び前記B相用コア(20B)が設けられている構成としたことを特徴とする請求項記載の2相型無電源センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、2相型無電源センサに関し、特に、無電源センサケースに互いに隣接して形成された一対の取付用貫通穴内に、A相用無電源センサとB相用無電源センサを各々設けるための新規な改良に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、用いられていたこの種の2相型無電源センサとしては、例えば、特許文献1に示される構成の概略を図7及び図8として挙げることができる。
すなわち、図7は従来の無電源センサの正面図であり、図8図7の本体ケース2内の構造を概略的に示す断面図である。
【0003】
図7において示される従来の無電源センサ1Aにおける、センサ用基体1と取付部材3と本体ケース2は、図8で示されるように、一体に形成されている。前記本体ケース2内には、A相用無電源センサ20及びB相用無電源センサ21が互いに外側へ開くように、傾斜した状態で設けられている。すなわち、前記A相用無電源センサ20及びB相用無電源センサ21の各軸心線20M、21Nは、互いに非平行で、かつ、前記本体ケース2の軸心線2Eに対しても非平行であった。
【0004】
前記各無電源センサ20、21の下面で構成されているA相検出面20A及びB相検出面21Bは、回転方向CWに沿って回転する歯車40の歯40a上に非接触状態で位置している。
前記A相用無電源センサ20のA相用コア22の上部には、マグネット10及びA相用コイル11が設けられ、周知の誘起電圧を発生する発電機の構成で形成されている。
また、前記B相用無電源センサ21のB相用コア20Bの上部には、マグネット10及びB相用コイル11aが設けられ、周知の誘起電圧を発生する発電機の構成が形成されている。
【0005】
前記各無電源センサ20、21は、樹脂によるポツティング剤30によって、前記本体ケース2内に固定されている。
前述の構成において、前記各検出面20A及び21Bの下方に位置する歯車40の歯40aが、例えば、CW方向に沿って回転すると、前記A相用無電源センサ20及び前記B相用無電源センサ21からは、所定の誘起電圧に基づいたA相検出信号a及びB相検出信号bが各リード線41、42を介して外部に導出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開2003-121199号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来の2相型無電源センサは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図7及び図8で示されるように、2個のA相用無電源センサとB相用無電源センサが、比較的大径に形成された本体ケース2の下部で独立した2個構成となるため、本体ケースの形状の小型化が難しく、かつ、製造コストを下げることも困難であった。
さらに、一対の無電源センサを所定位相差のA相及びB相の位置に配設しなければならず、組み立て後の、各センサの位置調整が極めて困難であった。
【0008】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、無電源センサケースに互いに隣接して形成された一対の取付用貫通穴内に、A相用無電源センサとB相用無電源センサを各々設けることにより、組立てを容易化し、かつ、小型で高性能化することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明による2相型無電源センサは、取付部材の下部に設けられた本体ケースと、前記本体ケースの下部に設けられ互いに隣接する第1、第2取付用貫通穴を有する無電源センサケースと、前記第1取付用貫通穴内に設けられたA相用無電源センサ及び前記第2取付穴内に設けられたB相用無電源センサと、前記A相用無電源センサ用のA相用コイルを設けたA相用ボビンと、前記B相用無電源センサ用のB相用コイルを設けたB相用ボビンと、前記各コイルに接続され前記センサ用基体から外部へ引き出されたケーブルと、前記各コイルに隣接して設けられたマグネットと、を備え、前記第1、第2取付用貫通穴の第1軸心線と第2軸心線は、前記本体ケースの第3軸心線と平行であり、前記各無電源センサの前記各検出面を、歯車の歯上に非接触状態で配設し、前記歯車が回転した時、前記A相用無電源センサ及び前記B相用無電源センサから出力される2相回転検出信号が前記ケーブルを経て得られる構成において、前記各マグネットの下部には、A相用コア及びB相用コアが接続され、前記各マグネットの外周には、A相用コイルが設けられたA相用ボビン及びB相用コイルが設けられたB相用ボビンが配設され、前記各コイルの外周及び前記各コアの外周は、前記第1取付用貫通穴及び第2取付用貫通穴内に設けられている構成であり、また、前記A相用ボビン及び前記B相用ボビンは、その上部領域に前記A相用コイル及び前記B相用コイルを有し、その下部領域は、前記A相用コイル及び前記B相用コイルが設けられてない状態で、前記無電源センサケースの下部に位置していると共に、前記A相用コア及び前記B相用コアが設けられている構成である。
【発明の効果】
【0010】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、請求項1の構成により、無電源センサケースの一対の取付用貫通穴内に、予めコイルが設けられた一対のボビンを挿入するだけで、A相用及びB相用無電源センサの取付けを高精度にかつ迅速に行うことができる。
また、各取付用貫通穴の各軸心線が本体ケースの軸心線と平行であるため、無電源センサケースに形成された各取付用貫通穴内に軸心線を備えた状態で設けることができ、各無電源センサを本体ケースの下部に設けられた小型の無電源センサケース内に鉛直状態で装着できるため、製造コストを低減し、鉄道分野における市場を大きくすることができる。
【0011】
た、請求項及びの構成により、本体ケース内の各取付用貫通穴にボビンを設け、ボビンの上部領域にコイルとマグネットを取付け、その下部領域にコアを各々設けているため、極めて小型で、かつ、組立てが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明による2相型無電源センサを示す正面図である。
図2図1の要部断面図である。
図3図2の底部断面図である。
図4】本発明の他の形態の平面図である。
図5図4のA-A断面図である。
図6図5の底面図である。
図7】2相型無電源センサを示す正面図である。
図8図7の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明は、無電源センサケースに互いに隣接して形成された一対の取付用貫通穴内に、A相用無電源センサとB相用無電源センサを各々設けることにより、組立てを容易化し、かつ、小型で高性能化することである。
【実施例
【0014】
以下、図面と共に本発明による2相型無電源センサの好適な実施の形態について説明する。
尚、図7及び図8で示す従来例と同一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。
図1において、1Aで示されるものは無電源センサであり、前記無電源センサ1Aは、主として、ケーブル5が接続されたセンサ用基体1と、前記センサ用基体1と一体で取付孔3aを有する取付部材3を備えた本体ケース2と、前記本体ケース2の下部にねじ100を介して一体状に取り付けられた無電源センサケース101と、前記無電源センサケース101内に設けられた一対の第1、第2取付用貫通穴50、51と、から構成されている。
【0015】
前記第1取付用貫通穴50内には、A相用ボビン60とA相用コイル24とマグネット10とからなるA相用無電源センサ20が設けられている。
前記第2取付用貫通穴51内には、B相用ボビン61とB相用コイル25とマグネット10aとからなるB相用無電源センサ21が設けられている。
【0016】
前記各マグネット10、10a上には、A相用端子ピン63及びB相用端子ピン64が設けられ、前記A相用コイル24及び前記B相用コイル25が前記各端子ピン63、64に各々接続されていると共に、これらは、前記本体ケース2の本体空洞12内に配設されている。
前記本体ケース2には、これと一体に形成され取付孔3aを有する取付部材3が設けられている。
【0017】
前述の図1から図3に示される本発明による2相型無電源センサ1Aの前記本体ケース2と前記無電源センサケース101の大きさの比較としては、本体ケース2の第1長さL及び第1直径Dに対し、前記無電源センサケース101の第2長さL1及び第2直径D1は、L>L1、D>D1として構成されている。
【0018】
従って、前述の構成において、図1で示されるように、歯車40の歯40aの至近位置にわずかなギャップGを介して前記無電源センサ1AのA相検出面20A及びB相検出面21Bを接近させた状態で前記歯車40を、例えば、CW方向に回転させると、電源を用いることなく、周知の誘起電圧からなるsin波とcos波からなる2相型検出信号を得ることができる。
【0019】
次に、図4から図6で示されるものは、前述の図1から図3で示した第1の実施の形態に対して、第2の実施の形態を示している。
尚、第1の実施の形態では、図7図8において同一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。
図5は他の形態、すなわち、第2の実施の形態の内部構造を示している。
まず、図4の構成は前記本体ケース2の下部に設けられた無電源センサケース101に形成された第1、第2取付用貫通孔50、51が点線にて示されている。
【0020】
図5の構成は、基本的には前述の図2の構成と同じ作用が得られるように構成されている。
前記無電源センサケース101には、図4及び図6に点線及び実線で示されるように、前記第1取付用貫通孔50(A相用取付孔)と前記第2取付用貫通穴51(B相用取付孔)が設けられている。
【0021】
前記第1、第2取付用貫通孔50、51内には、A、B相用コイル11、11aが外周に巻回されると共にマグネット10、10aを内蔵したA、B相用ボビン60、61が各々挿入され、前記A、B相用コイル11、11aの外周面が前記第1、第2取付用貫通穴50、51の内面に各々接している。
前記マグネット10、10aは、外見円柱状であるが、断面T字型をなすように構成されていると共に、各マグネット10、10aの大部分は前記各ボビン60、61の上部領域200に配設されている。
【0022】
また、前述の円筒状の各ボビン60、61の下部領域201は、図5で示されるように、段付き状に形成された段300、301が形成され、この段300、301上に前記各コイル11、11aが載置された状態で構成されている。
前記各ボビン60、61の下部領域201は、前記各60、61の上部領域200よりも、その直径が径大となっており、この下部領域201の各ボビン60、61内に前記各マグネット10、10aの一部及びA相用コア22及びB相用コア20Bが挿入して設けられている。
【0023】
前述の図4から図6で示される本発明の第2の実施の形態において、図5で示される前記各コア22、20Bの各検出面20A、21Bを、図1と同様に歯車40の歯40aの近傍に接近させた状態で、前記歯車40を、例えば、CW方向に回転させると、前記無電源センサ1Aに、歯車40の歯40aの回転に応じて、周知の誘起電圧が発生し、前記各コイル11、11aとケーブル5を介して外部にA相、B相検出信号a、bが導出される。
【0024】
本発明の要旨とするところは、次の通りである。
取付部材(3)の下部に設けられた本体ケース(2)と、前記本体ケース(2)の下部に設けられ互いに隣接する第1、第2取付用貫通穴(50、51)を有する無電源センサケース(101)と、前記第1取付用貫通穴(50)内に設けられたA相用無電源センサ(20)及び前記第2取付用貫通穴(51)内に設けられたB相用無電源センサ(21)と、前記A相用無電源センサ(20)用のA相用コイル(24)を設けたA相用ボビン(60)と、前記B相用無電源センサ(21)用のB相用コイル(25)を設けたB相用ボビン(61)と、前記各コイル(24、25)に接続され前記センサ用基体(1)から外部へ引き出されたケーブル(5)と、前記各コイル(24、25)に隣接して設けられたマグネット(10、10a)と、を備え、前記第1、第2取付用貫通穴(50、51)の第1軸心線(P1)と第2軸心線(P2)は、前記本体ケース(2)の第3軸心線(P3)と平行であり、前記各無電源センサ(20、21)の前記各検出面(20A、21B)を、歯車(40)の歯(40a)上に非接触状態で配設し、前記歯車(40)が回転した時、前記A相用無電源センサ(20)及び前記B相用無電源センサ(21)から出力される2相回転検出信号が前記ケーブル(5)を経て得られるようにした構成において、前記各マグネット(10、10a)の下部には、A相用コア(22)及びB相用コア(20B)が接続され、前記各マグネット(10、10a)の外周には、A相用コイル(11)が設けられたA相用ボビン(60)とB相用コイル(11a)が設けられたB相用ボビン(61)が配設され、前記各コイル(11、11a)及び前記各コア(22、20B)は、前記第1取付用貫通穴(50)及び第2取付用貫通穴(51)内に設けられている構成あり、また、前記A相用ボビン(60)及び前記B相用ボビン(61)は、その上部領域(200)に前記A相用コイル(11)及び前記B相用コイル(11a)を有し、その下部領域(201)は、前記A相用コイル(11)及び前記B相用コイル(11a)が設けられてない状態で、前記無電源センサケース(101)の下部に位置していると共に、前記A相用コア(22)及び前記B相用コア(20B)が設けられている構成である。
【産業上の利用可能性】
【0025】
本発明による2相型無電源センサは、本体ケースの下部に設けられた無電源センサケースに一対の取付用貫通孔が形成され、予め設けられマグネットとコイルとコアを有する一対のボビンを各々挿入することにより、簡単かつ確実に小型化された無電源センサを得ることができる。
【符号の説明】
【0026】
1 センサ用基体
1A 無電源センサ
2 本体ケース
3 取付部材
3a 取付孔
5 ケーブル
10 マグネット
10a マグネット
11 A相用コイル
11a B相用コイル
12 本体空洞
20 A相用無電源センサ
20A A相検出面
20B B相用コア
21 B相用無電源センサ
21B B相検出面
22 A相用コア
40 歯車
40a 歯
50 第1取付用貫通穴(A相用取付孔)
51 第2取付用貫通穴(B相用取付孔)
60 A相用ボビン
61 B相用ボビン
63 A相用端子ピン
64 B相用端子ピン
100 ねじ
101 無電源センサケース
200 上部領域
201 下部領域
300 段
301 段
G ギャップ
P1 第1軸心線
P2 第2軸心線
P3 第3軸心線
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8