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    • 专利摘要:

    公开号:WO1983000224A1
    申请号:PCT/JP1982/000247
    申请日:1982-06-28
    公开日:1983-01-20
    发明作者:Denki Kabushiki Kaisha Mitsubishi
    申请人:Sugimoto, Akinori；Sugimoto, Hiroshi；
    IPC主号:G01L3-00
    专利说明:
    [0001] 明 細加 発 明 の 名 称
    [0002] 電気 動力 計
    [0003] 技術分野
    [0004] こ の 発 明 は 、 自 動 車 等 の ト ル ク を 測定 す る う ず 流 式 電 気 動 力 計 に 関 す る 。
    [0005] 背 景技術
    [0006] 第 1 図 （a) お よ び 第 2 図 （a) は そ れ ぞ れ 従来 の う ず 流 式 電 気動 力 計 の 構 成 を 示 す 図 で あ り 、 第 1 図 （b) . 第 2 図 （b) は そ れ ぞ れ 第 1 図 （a) 、 第 2 図 （a) の 半 裁 断 面 図 で あ る 。 こ の 第 1 図 （a) 、 第 1 図 （b) の 場 合 は い わ ゆ る ド ラ ム 式 う ず 流 動 力 計 で あ り 、 第 2 図 （a) 、 第 2 図 （b) の 場 合 は い わ ゆ る デ ィ ス ク 式 う ず流 動 力
    [0007] 5寸 で あ る 。
    [0008] こ の 第 1 図 （a) 、 第 1 図 （b) お よ び 第 2 図 （a) 、 第 2 図 （b) に お い て 、 1 は 軸 で あ り 、 軸 は ロ ー タ 2
    [0009] ( 誘導 子 ：） 力 s ' 取 り 付 け ら れ 、 ロ ー タ 2 と 軸 1 力 — 体 的 に 回 転 す る よ う に な っ て い る 。 そ し て 、 第 1 図 の 場 合 に は 、 ロ ー タ 2 に 対応 し て ロ ス ド ラ ム 3 が継 鉄 4 に 取 り 付 け ら れ て い る 。 継 鉄 4 に は 励磁 コ イ ル 5 カ 巻 装 さ れ て お り 、 ロ ス ド ラ ム 3 と ロ ー
    [0010] O P! タ 2 間 に ギ ャ ッ プ 6 を 有 す る よ う に な つ て い る 。 ま た 、 第 2 図 の 場合 に は 、 上 記 口 — タ 2 は 継 鉄 4 の 切 欠部 内 に 臨 ま さ れ て お り 、 こ の ロ ー タ 2 と 切 欠 都間 に ギ ャ ッ プ 6 を 生 じ る よ う に な っ て い る c 継鉄 4 内 に は 励 磁 コ イ ル 5 力' 巻装 さ れ て い る 。
    [0011] な お 、 第 1 図 （a) 、 第 2 図 （a) に お け る 一 点鎖 線 の 矢 印 は 磁束 の 経路 を 示 す も の で あ る 。
    [0012] 次 に 、 従来 の 電 気動力 計 の 動 作 に つ い て 説 明 す る 力； 、 第 1 図 の ド ラ ム 式 の 場 合 も 、 第 2 図 の デ ィ ス ク 式 の 場 合 も 動 作 原理 は 全 く 同 じ で あ る か ら 、 第 1 図 の場 合 を 例 に と っ て 述 べ る こ と に す る 。
    [0013] い ま 、 励 磁 コ イ ル 5 に 一定 の 電流 を通 じ る と 、 一 点鎖線 の ご と く 、 磁束 が 生 じ る 。 こ の 磁束 の 方 向 は 動 作 上 は ど ち ら 向 き で も よ い 。 外 の 継鉄 4 に 対 し て 軸 1 を 回 酝 さ せ る と 、 α — タ 2 も 回 転 す る 力； 、 ロ ー タ 2 に は 、 図 に 示 す よ う な 凹 凸 が 形成 さ れ て い る の で 、 口 ス ド ラ ム 3 ま た は 鉄 4 の 表 面 の あ る 一 点 で 見 る な ら ば 、 ロ ー タ 2 の 回 転 に つ れ 、 ギ ャ ッ プ 3 の 距難 が 時 間 と と も に 変 化 す る 。 し た が っ て 、 磁束 の 大 き さ に 変 化 が生 じ る こ と と な る 。 つ ま り 、 磁束 の 密 度 の 高 い と こ ろ 力； ロ ー タ
    [0014] OMPI 2 の 回 転 と と も に 移 動 し て 行 ぐ 。
    [0015] - 導体 を 貫..通 す る 磁束 密 度 が 時 間 的 に 変 化 す れ ば. そ こ に い わ ゆ る う ず 電 流 力；生 、 そ の 結果 、 口 .一 タ 2 継鉄 4 と の 間 に 回 転 を 停 止 さ せ る 方 向 の 力 が作 用 す'る と と も に 、 う ず 電 流 が ロ ス ド ラ ム 3 の 中 を 通電 し て い る 間 に ロ ス ド ラ ム の S 気 抵抗 に よ つ て ヱ ネ ル ギ が熱 的 に 変換 さ れ る 。
    [0016] 以 上 の 動 作 原理 に よ り 、 う ず 電 流 動 力 計 は 軸 1 へ の 回 転 入 力 エ ネ ル ギ を 熱 エ ネ ル ギ に 変換 す る 形 で 吸 収 す る こ と 力； で き る 。 ■ — ·. '
    [0017] — 般 に は 、 継 鉄 4 に 力 > 力 る ト ル ク を ト ル ク 計 ( 図 示 ず ) で 読 み 取 る こ と 力； で き る よ う に 構 成 さ れ て い る 。 う ず 電流 動 力 計 の 継鉄 4 は ト ル ク 計 測 の た め に わ ず カゝ に 回 転 可 能 な よ う に 製 作 す る が、 軸 1 の ま わ り に 回 転 し 続 け る こ と 力 不 可能 で あ り、 大 局 的 に は 、 継鉄 4 は 大 地 に 対 し 、 ほ ぼ 静止 の 状 態 に あ る
    [0018] な お 、 念 の た め に 記 す 力 ^ - 、 ロ ス ド ラ ム 3 の 機 能 は 本 質 的 な も の で は な く 、 エ ネ ル ギ 変 換 の 効 率 を 向 上 さ せ る た め の も の で あ る 。
    [0019] 通 常 ロ ー タ 2 や 継 鉄 4 に 比 し て 、 磁 気 抵抗 は 同
    [0020] ΟΛΡΙ じ で 、 電 気抵抗 が高 い 材料 を 使用 し て 発 熱 の 大部 分 を こ こ で 生 じ さ せ る よ う に す る 。
    [0021] う ず 流動 力 計 は 以上 の よ う に そ の 構造 が 他 の 電 気動 力 計 、 た と え ば 、 直流発 電式動 力 計 や 交換 発 電 式動 力 計 に 比 し て 安 価 で 小型 で あ る と 云 う 利 点 を 有 す る
    [0022] 第 3 図 は 第 1 図 お よ び 第 2 図 の う 流 式動力 計 の待 性 の —例 を 示 す も の で あ り 励 磁 コ イ ル 5 の 電流 を 一 定 と し 、 回転 速 度 N を 変化 さ せ た と き に 生 じ る ト ル ク を 示 し た も の で あ る 。 回 ¾ 速 ^ の 低 い と こ ろ で は 、 磁 束 が導 体 を 切 る 速 さ が遅 い の で. う ず 電流 も 小 さ く 、 生 じ る ト ル ク は 小 さ い 。
    [0023] 従来 の う ず 電流 動 力 計 は 以 上 の よ う に 構 成 さ れ て い る の で 、 回 転 数 が低 い と き に は 、 十 分 な 吸 収 ト ル ク 力'生 じ な い と 云 う 欠点 力； あ っ た ： ま た 、 吸 収 し た エ ネ ル ギ は 熱 に 変 換 さ れ る た め 、 こ の エ ネ ル ギ を 他 に 利 用 す る こ と が か し い と 33： う 欠点 を 有す る と と も に 、 当 然 な が ら 、 自 か ら の 出 力 に よ っ て 他 を 駆 動 す る 方 向 の ト ル ク 、 い わ ゆ る 駆 動 力 は 有 し な い も の で あ っ た 。
    [0024] 発 明 の 開 示
    [0025] O P1 こ の 発 明 は 、 う ず 流 動 力 計 の 固定 子 で あ る 継 鉄 を 他 の 電 動 機 で 駆 動 で き る よ う に 構 成 し た の で 、 電 動 機 の 速 度 を 適 切 に 選 ぶ こ と に よ り 、 低速 回 転 で も 大 き な 吸 収 ト ル ク を 得 る こ と 力 で き る と と も に 、 駆動 力 を 得 る こ と 力 で き 、 エ ネ ル ギ 回 収 が 可 能 な ど の 効 果 カ あ る 。
    [0026] 図 面 の 簡単 な 説 明
    [0027] 第 1 図 （a) は 従 来 の ド ラ ム 式 う ず 流 動 力 計 の 構 成 を 示 す 断 面 図 、 第 1 図 （b) は 第 1 図 （a) の 半 裁 断 面 図、 第 2 図 （a) は 従来 の デ ィ ス ク 式 う ず 流 動力 計 の 構 成 を 示 す 断 面 図 、 第 2 図 （b) は 第 2 図 （a) の 半 裁 断 面 図、 第 3 図 は 従来 の う ず流 動 力 計 の 特 性 図 、 第 4 図 は こ の 発明 の 電 気 動 力 計 の 一 実 施 例 の 構 成 を 示 す 断 面 図 、 第 5 図 （a) は 第 4 図 の 電気 動 力 計 に お け る 電 動 機 の 回転 方 向 と う ず 流動 力 計 の 回 転 方 向 が反 対 の 場 合 の 特性 図 、 第 5 図 （b) は 第 4 図 の 電 気動 力 計 の 電動 機 と う ず 流動 力 計 の 回 ¾ 方向 が 同 一 の 場 合 の 特 性 図 、 第 6 図 お よ び 第 7 図 は そ れ ぞ れ こ の 発 明 の 電 気動 力 計 の 他 の 実 施 ^ の 構 成 を 示 す 断面 図 で あ る
    [0028] 発明 を 実 施 す る た め の 最 良 の 形 態 第 4 図 は そ の 一実 施 例 の 搆 成 を 示 す 断 面 図 で あ る こ の 第 4 図 に お い て 、 第 1 図 と 同 一 部分 に は 同 一符号 を 付 し て 述べ る こ と に す る 。
    [0029] こ の 第 4 図 に お い て 、 軸 1 の 外 周 面 に は 、 口 一 タ 2 が取 り 付 け ら れ て お り こ の π — タ 2 の 外 周 面 の 中央 部 に は 凹 都 2 a カ'形 成 さ れ て お り 口 ー タ 2 に 対 向 し て ス テ ー タ の 主体 で あ る 继 鉄 4 が配 設 さ れ て い る 。 こ の 継鉄 4 は 口 タ 2 の 凹 部 2 a に 対 応 す る 個所 に 凹 部 4 a を 有 す る よ う に 、 断 面 「コ」 字形 に 形 成 さ れ て い る 。
    [0030] こ の 継鉄 4 の 凹 部 に 励 磁 コ イ ル 5 力 設 け ら れ て お り 、 継鉄 4 と ロ ー タ 2 と の 間 に ギ ャ ッ プ 6 力 S 有 す る よ う に な つ て い る 。 継鉄 4 は 軸 7 を 介 し て 電 動 機 の ロ ー タ 8 に 連 結 さ れ て い る 。 な お 、 9 は 電 動 機 の 固 定 子 で あ る 。
    [0031] 継 鉄 4 は 励 磁 コ イ ル 5 と と も に ロ ー タ 2 の ま わ り を 同 軸 上 に 自 由 に 回 転 し 続 け る 構 造 と な っ て お り 、 軸 1 ， ロ ー タ 2 ， 継鉄 4 ， 励磁 コ イ ル 5 と に よ る う ず 流 式 動 力 計 と 電動 機 （ η — タ 8 と 固 定 子 9 に よ る ） は 同 軸 上 に 設 置 さ れ て い る 。 な お 、 口 ス ド ラ ム に つ い て は 、 こ の 発 明 に お い て 本 質 的 な
    [0032] OMPI 意 味 を 有 し な い の で 、 図 示 を 省 略 し て あ る 。
    [0033] 次 に 、 以 上 の よ う に 構 成 さ れ た こ の 発 明 の 電 気 動 力 計 の 動 作 に つ い て 説 明 す る 。 電 動 機 の 口 ー タ 8 を 回 転 し な い よ う に 固 定 し て い る 場 合 に は 、 う ず 流 動 力 計 の 特 性 は 従 来 と 全 く 変 わ り な く 、 第 3 図 に 示 す よ う な 特 性 を 示 す 。
    [0034] し か し 、 う ず流 動 力 計 の 回 転方 向 に 対 し 、 逆 方 向 に 一定 の 速 き で 電動 機 の ロ ー タ 8 を 回 転 さ せ た 場合 に は 、 そ の 特 性 は 第 5 図 （a) に 示 す ご と く に な り 、 ま た 、 同 方 向 に 一定 の 速 さ N 2で 電 動 機 8 を 回 転 さ せ た 場 合 に は 、 そ の 特 性 は 第 5 図 （b) に 示 す ご と く に な る 。
    [0035] ま た 、 第 5 図 （b) の 場 合 に は 、 う ず 流 動 力 計 の 入 力 軸 1 の 回 転速 度 が継 鉄 4 の 回 転速 度 N 2よ り 低 い 場 合 に は 、 う ず流 動 力 計 は 継 鉄能 力 を も つ こ と と な る 。
    [0036] さ ら に 、 う ず 流動 力 計 の 入力 軸 1 の 回 転速 度 が 継 鉄 4 の 回 転速 度 N2よ り 高 い 場合 に は 、 電 動 機 の 口 一 タ 8 の 自 己 回 転速 度 N 2よ り も さ ら に 加 速 さ れ る 方 向 に 力 を 受 け る た め 、 発 電機 と し て 作 動 す る こ と に な る
    [0037] O PI
    [0038] wipo . ^ こ の 場 合 、 う ず 流 動 力 計 へ の 入 力 回 転 速 度 を N: う ず流動 力 計 の 吸 収 ト ル ク を T ， 継 鉄 4 の 回 転速 度 を N2と す れ ば 、 ·
    [0039] N T = ( N - N2 ) T + N2 T (1) が成立 す る
    [0040] こ こ で 、 N T は 吸収 全 エ ネ ル ギ 、 （ N — N2 ) T は う ず 流動 力 計 で 、 熱 に 変 換 さ れ る エ ネ ル ギ 、 N 2 Tは 電 動機 カ 発電 す る エ ネ ル ギ で あ る 。
    [0041] し た 力 > ' つ て 、 N に 対 し て 、 N2 の 値 を 必 要 な ト ル ク を 得 ら れ る 範 囲 内 で 十 分 高 く 選 定 す れ ば 、 入 力 ェ ネ ル ギ の 大部分 を 電 動機 か ら 電 力 エ ネ ル ギ と し て 得 る こ と 力 で き る 。 ま た 、 入 力 回 転 速 度 N2を 高 く す れ ば 、 駆 動力 を 得 る こ と も で き る 。
    [0042] 第 6 図 は こ の 発 明 の 電 気 動 力 計 の 第 2 の 実 施例 を 示す 断面 図 で あ り 、 継 鉄 4 は 大地 に 対 し 、 固定 し た も の と な し 、 ギ ャ ッ プ 6 中 に 軸 1 と 同 軸 上 で 回 転 す る ロ ス ド ラ ム 3 を 設 け 、 こ れ を 軸 7 を 介 し て 電 動 機 の n — タ 8 に 連結 し て い る 。
    [0043] こ の .場合 に は 、 継 鉄 4 や 励 磁 コ ィ ル 5 を 回転 さ せ る 必要力 な い の で 、 製造 上 容易 で あ る と 云 う 利 点 を 有 す る 第 7 図 は こ の 発 明 の 第 3 の 実施 例 の 構 成 を 示 す 断面 図 で あ る 。 こ の 第 3 図 の 場 合 は 、 ^ 鉄 4 と 電 動 機 の 固 定 子 9 と を 連結 す る と と も に 、 ロ ー タ 8 は 軸 7 を 介 し て ロ ス ド ラ ム 3 に 連結 さ れ て お り 、 こ れ ら は 回 転 軸 受 1 1 に よ っ て 支 え ら れ て い る よ う に し 、 大地 に 対 し て は ト ル ク 検 出 器 1 0 に よ つ て 固 定 さ れ て い る よ う に な っ て い る 。
    [0044] こ の よ う に す れ ば 、 ト ル ク を 直接 ト ル ク 検 出 器 1 0 の み に よ っ て 知 る こ と 力； で き る 。 他 の 特 性 は 第 4 図 と 全 く 同 一 で あ る 。
    [0045] な お 、 S動機 は い か な る 形 式 の 電 動機 で あ っ て も よ く 、 ま た 、 う ず 流 動 力 計 を 構 成 す る 軸 1 ， 口 ー タ 2 ， α ス ド ラ ム 3 , 継 鉄 4 ， 励 磁 コ イ ル 5 は 本 質的 に は 他 の 万 式 、 た と え ば 、 水 動力 計 で あ つ て も よ し
    [0046] O PI
    权利要求:
    Claims 請 求 の 範 囲
    (1) 軸 に 取 り 付 け ら れ た ロ ー タ 、 こ の ロ ー タ と と も に う ず流 動 力 計 を 構 成 し こ の ロ ー タ の ま わ り に
    3 6 0。 以上 連 続 回 転可 能 な ス テ タ 、 こ の ス テ ー タ に 連結 さ れ た 電 動 機 を 備 え て な る 電 気動力 計
    (2) 電 動機 の ス テ タ に 生 じ る 反動 ト ル ク を 計 測 す る 手 段を 備 え て な る こ と を 特徵 と す る 請求 の 範 囲 第 1 項記 載 の 電 気動力 計 。
    (3) う ず 流 動 力 計 に お け る 口 ー タ と ス テ ー タ と の 間 に 生 ず る ギ ャ ッ プ 中 に 口 ー タ と 同 軸 で 回 転 自 在 な 第 3 の 導体 を 設 け 、 こ の 第 3 の 導 体 を 電動機 に 連結 す る こ と を 特 徴 と す る 請求 の 範 囲 第 1 項 記 載 の 電 気 動力 計
    -BUREA U
    O.MPI
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    US7956504B2|2011-06-07|Composite electromechanical machines with gear mechanism
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    US8026640B2|2011-09-27|Electric machine having a rotary and a linear actuator
    EP1353436B1|2018-06-06|A compact electrical machine
    US4421967A|1983-12-20|Windmill driven eddy current heater
    US8847464B2|2014-09-30|Electrical machine with improved stator flux pattern across a rotor that permits higher torque density
    DE69823239T2|2004-08-26|Permanentmagnet-Synchronmotor
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    US6236124B1|2001-05-22|Linear motor
    KR100565219B1|2006-03-30|회전 마그네트 타입 유도 전동기
    US20050127769A1|2005-06-16|Axial gap motor
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    GB8304417D0|1983-03-23|
    JPS582713A|1983-01-08|
    US4509374A|1985-04-09|
    GB2115159A|1983-09-01|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1983-01-20| AK| Designated states|Designated state(s): DE GB US |
    1983-06-30| RET| De translation (de og part 6b)|Ref document number: 3248847 Country of ref document: DE Date of ref document: 19830630 |
    1983-06-30| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 3248847 Country of ref document: DE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP10279581A|JPS582713A|1981-06-30|1981-06-30|Electric dynamometer|
    JP56/102795810630||1981-06-30||DE19823248847| DE3248847A1|1981-06-30|1982-06-28|Elektrisches dynamometer|
    GB08304417A| GB2115159A|1981-06-30|1982-06-28|Electric dynamometer|
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