スピードメーターにおける磁石の応用原理

アルニコ磁石技術を使用した自動車ダッシュボードのアナログスピードメーター

スピードメーター(速度計)は、車両の瞬間速度を測定し表示する計器です。1900年代初頭にオプション装備として初めて導入され、1910年頃に標準装備となりました。今日では、スピードメーターは自動車やオートバイに広く搭載されているほか、ボート(ピットログ)や航空機(対気速度計)などの他の車両にも使用されています。

磁石は従来のアナログ速度計の機能において重要な役割を果たし、精度、耐久性、信頼性を高めます。

スピードメーター内の磁石はどのように機能するのでしょうか?

機械式スピードメーターでは、 永久磁石 回転するスピードメーターケーブルに取り付けられており、トランスミッションによって駆動されます。車両が走行すると、磁石はアルミカップ(別名「 スピードカップ.

  • 回転する磁石は 変化する磁場、それが誘発する 渦電流 アルミカップに入っています。
  • これらの渦電流は二次磁場を発生させ、カップにトルクを与えてカップを回転させます。
  • カップはポインターシャフトに接続されており、ダイヤル上を移動して速度を表示します。

正確性を確保するために、 ねじりバネ トルクに抵抗します。バネの抵抗と磁気抵抗のバランスにより、指針の振れは車両の速度に正比例します。

この原理により、スピードメーターは速度を測定できる。 直接的な機械的接触なし摩耗を減らし、寿命を延ばします。

機械式スピードメーターにおける磁石とアルミカップの相互作用の図

スピードメーターにアルニコ磁石を使用する理由

アルニコ磁石(主にアルニコ 2 またはアルニコ 5)は、次のような理由からアナログ速度計で広く使用されています。

  • 高い熱安定性: さまざまなエンジンおよび環境温度でも信頼性の高いパフォーマンスを実現します。
  • 強力な磁気特性: 一貫した渦電流生成を保証します。
  • 長持ちする磁力: 時間の経過による磁場強度の低下が最小限に抑えられます。
  • 加工性: スピードメーターアセンブリに必要な正確な形状とサイズで製造できます。

スピードメーター用アルニコ磁石の一般的な仕様

  • 23 × 13.5 × 3 mm 射出成形なし
  • 2.3 × 6 × (3.5–4) mm 3、4、または6つの成形穴付き
  • 23 × 6 × 3.47 mm

これらのサイズはコンパクトな機器アセンブリ向けに最適化されており、OEM 要件に基づいてカスタマイズできます。

標準寸法のアナログスピードメーターに使用されるアルニコ磁石

磁気式スピードメーターの利点

  1. 耐久性 – 機械的な接触が少なくなり、摩耗が軽減されます。
  2. 正確さ – 比例動作により正確な読み取りが保証されます。
  3. 信頼性 – 安定した磁気により一貫したパフォーマンスが保証されます。
  4. 費用対効果 – 自動車業界で広く使用されているシンプルで実績のある設計。

結論

磁石、特に アルニコ磁石は、従来のアナログ速度計の根幹を成す部品です。渦電流を発生させ、回転速度を正確な値に変換する役割を担うことにより、速度計の精度と耐久性が確保されています。自動車メーカーや計器サプライヤーにとって、適切な磁石の仕様を選択することは、性能と信頼性を維持するために不可欠です。

コメント

  1. Malcolm Walkerのアバター
    マルコム・ウォーカー

    スピードメーターの読み取り値が大幅に不足しているようです。
    機構は日本精機製です。
    同じ動作ユニットでは、ホイールドライブ入力ケーブルを介して1000rpmで回転速度を測定しましたが、フェイスプレート上で4000rpmと表示されました。これは正しい値です。問題の故障ユニットでは、同じケーブル入力速度1000rpmでフェイスプレート上のポインターの表示が2000rpm程度にとどまります。
    回転磁石は経年劣化等により磁力が低下していると思われます。
    可能であれば、磁石を元の強度に再通電するにはどうすればよいでしょうか。
    ご協力いただける場合は、どうぞよろしくお願いいたします

    1. jackywangのアバター

      磁石はネオジム磁石で磁化できます。磁化器がない場合は、2 つのネオジム磁石を使用してアルニコ磁石を磁化できます。磁化する前に、まず磁気の方向を確認する必要があります。磁極観測フィルムを使用すると、磁気の方向を確認できます。

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