JPH05240268A - 電磁クラッチの監視回路 - Google Patents
電磁クラッチの監視回路Info
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- JPH05240268A JPH05240268A JP4241800A JP24180092A JPH05240268A JP H05240268 A JPH05240268 A JP H05240268A JP 4241800 A JP4241800 A JP 4241800A JP 24180092 A JP24180092 A JP 24180092A JP H05240268 A JPH05240268 A JP H05240268A
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- Japan
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- voltage
- output
- comparator
- clutch
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D48/00—External control of clutches
- F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
- F16D48/064—Control of electrically or electromagnetically actuated clutches
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/304—Signal inputs from the clutch
- F16D2500/30401—On-off signal indicating the engage or disengaged position of the clutch
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コスト的に有利で所要材料がより少なく、接
続される両機械要素の接続／解放の状態と角度位置の信
頼性のある監視が可能な、電磁クラッチの監視回路回路
を提供する。 【構成】 電圧源２は、周期的交流電圧ＵACが重畳され
ている直流電圧源であって、その直流電圧部分ＵDCは接
続／解放の信号に応じて２つの決ったレベルを有してい
る。巻線１はクラッチの接続および解放の状態において
電圧源２と接続され、電圧センサーが、測定用抵抗８に
おける交流電圧のための評価回路に接続されている。
続される両機械要素の接続／解放の状態と角度位置の信
頼性のある監視が可能な、電磁クラッチの監視回路回路
を提供する。 【構成】 電圧源２は、周期的交流電圧ＵACが重畳され
ている直流電圧源であって、その直流電圧部分ＵDCは接
続／解放の信号に応じて２つの決ったレベルを有してい
る。巻線１はクラッチの接続および解放の状態において
電圧源２と接続され、電圧センサーが、測定用抵抗８に
おける交流電圧のための評価回路に接続されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁クラッチの接続／
解放状態を監視する回路に関する。本発明は、その他の
電磁的に作動するアクチュエータ、ブレーキ、バルブ、
および類似のものにも応用され得る。
解放状態を監視する回路に関する。本発明は、その他の
電磁的に作動するアクチュエータ、ブレーキ、バルブ、
および類似のものにも応用され得る。
【０００２】
【従来の技術】機械、特に、複雑な電気的または電子的
制御を有する印刷機においては、電磁クラッチの接続／
解放の状態の表示を可能にする切替信号を得ることが往
々必要である。そのための種々の解決策が公知である。
１つの解決策は、クラッチの接続／解放によって動かさ
れる部分の位置を監視するものである。そのクラッチ部
分は、解放の状態においては第１の位置にあり、クラッ
チの作動のために設けられている電磁石に電圧を印加し
た後には、そのクラッチ部分は第２の位置に来る。この
クラッチ部分が解放の状態から接続の状態への動くとき
の行程の大きさは１０分の数ｍｍから数ｍｍまでのオー
ダーにあって、それは、従来の位置センサー、望ましく
は電気・機械的、光学・電子的、誘導的または容量的な
構造の位置センサーによって検出され得る。最も簡単な
場合には、クラッチの正確に接続された状態において作
動するマイクロキャリパスが固定して配置されていれば
よい。
制御を有する印刷機においては、電磁クラッチの接続／
解放の状態の表示を可能にする切替信号を得ることが往
々必要である。そのための種々の解決策が公知である。
１つの解決策は、クラッチの接続／解放によって動かさ
れる部分の位置を監視するものである。そのクラッチ部
分は、解放の状態においては第１の位置にあり、クラッ
チの作動のために設けられている電磁石に電圧を印加し
た後には、そのクラッチ部分は第２の位置に来る。この
クラッチ部分が解放の状態から接続の状態への動くとき
の行程の大きさは１０分の数ｍｍから数ｍｍまでのオー
ダーにあって、それは、従来の位置センサー、望ましく
は電気・機械的、光学・電子的、誘導的または容量的な
構造の位置センサーによって検出され得る。最も簡単な
場合には、クラッチの正確に接続された状態において作
動するマイクロキャリパスが固定して配置されていれば
よい。
【０００３】西独特許出願３１４０２５９Ａ１には、油
圧で作動するクラッチが設けられ、クラッチの位置を検
出するために行程または圧力を測定する装置が設置され
ている負荷伝動装置のための回路が記述されている。さ
らに、この回路には、駆動側にも被駆動側にも、回転数
制御ループを含む１つの制御装置と接続されている。回
転数発信器が設けられている。
圧で作動するクラッチが設けられ、クラッチの位置を検
出するために行程または圧力を測定する装置が設置され
ている負荷伝動装置のための回路が記述されている。さ
らに、この回路には、駆動側にも被駆動側にも、回転数
制御ループを含む１つの制御装置と接続されている。回
転数発信器が設けられている。
【０００４】別の１つの解決策は、クラッチの接続状態
の表示器として、クラッチによって駆動される機械部分
に付属した、行程または角度を測定する装置を用いるも
のである。この行程または角度の測定装置の信号の送出
は、クラッチが接続していることの表示と見なされ得
る。
の表示器として、クラッチによって駆動される機械部分
に付属した、行程または角度を測定する装置を用いるも
のである。この行程または角度の測定装置の信号の送出
は、クラッチが接続していることの表示と見なされ得
る。
【０００５】これらの解決策においては、いずれの場合
も、追加の設置用スペースを必要とし、設置するのに金
がかかり、その構造様式や複雑さの故に電磁クラッチの
監視の信頼性を損ねる、行程、角度または回転数の測定
のためのコストを要する装置を必要とするということが
欠点である。さらに、それらの、部分的に機械的手段を
用いて実現された解決策においては、機械の乱暴な運転
の場合に機械の影響やその他の環境の影響によって、動
かされるクラッチや機械の部分の位置検出の正確さが失
われるということを予想せねばならない。
も、追加の設置用スペースを必要とし、設置するのに金
がかかり、その構造様式や複雑さの故に電磁クラッチの
監視の信頼性を損ねる、行程、角度または回転数の測定
のためのコストを要する装置を必要とするということが
欠点である。さらに、それらの、部分的に機械的手段を
用いて実現された解決策においては、機械の乱暴な運転
の場合に機械の影響やその他の環境の影響によって、動
かされるクラッチや機械の部分の位置検出の正確さが失
われるということを予想せねばならない。
【０００６】幾つかの種類の機械、特に印刷機の場合に
は、接続／解放の状態の監視のほかに、クラッチの接続
している両部分の正確な角度位置も監視するということ
が往々必要である。例えばギヤカプリングの場合ならば
噛み合いに際してまたは運転中の乱れのために、歯が所
定の相手部品の中に着座しないとか歯が不正確に噛み合
って歯面上に不確定的に着座するといったことが起り得
る。
は、接続／解放の状態の監視のほかに、クラッチの接続
している両部分の正確な角度位置も監視するということ
が往々必要である。例えばギヤカプリングの場合ならば
噛み合いに際してまたは運転中の乱れのために、歯が所
定の相手部品の中に着座しないとか歯が不正確に噛み合
って歯面上に不確定的に着座するといったことが起り得
る。
【０００７】そのために必要な監視装置は、やはり追加
的な構造ユニットとしてクラッチまたは駆動側および／
または被駆動側の機械要素に取付けられていて、前述し
たのと同様の欠点を現に示している。
的な構造ユニットとしてクラッチまたは駆動側および／
または被駆動側の機械要素に取付けられていて、前述し
たのと同様の欠点を現に示している。
【０００８】電磁クラッチの簡単な監視装置において
は、クラッチが接続された状態を示す信号を得ること
が、電磁石を通る直流電流を測定することによって可能
である。つまり、例えば、電磁石の接続ラインの中に電
磁石と直列にオーム抵抗を配置して、その抵抗での電圧
降下を評価することでよい。この電圧降下が所定のしき
い値を超えたときに、その抵抗に接続された比較器の出
力に接続状態の表示と見なされ得る信号の変化が起るよ
うにできる。
は、クラッチが接続された状態を示す信号を得ること
が、電磁石を通る直流電流を測定することによって可能
である。つまり、例えば、電磁石の接続ラインの中に電
磁石と直列にオーム抵抗を配置して、その抵抗での電圧
降下を評価することでよい。この電圧降下が所定のしき
い値を超えたときに、その抵抗に接続された比較器の出
力に接続状態の表示と見なされ得る信号の変化が起るよ
うにできる。
【０００９】この解決策においては、電磁クラッチに電
圧または電流を供給したときにクラッチが必ず規定通り
の位置にある、つまり、例えばギヤカプリングでは、接
続される両機械要素の軸方向位置と角度位置に関して正
確に接続されているということを前提にしている。この
場合、電磁石を通る直流電流の測定によっては、正確に
接続した状態からの小さな偏りは、その領域においてそ
の直流電流は電磁石の飽和の結果としてかすかにしか変
化しないので検知され得ないということが不利である。
圧または電流を供給したときにクラッチが必ず規定通り
の位置にある、つまり、例えばギヤカプリングでは、接
続される両機械要素の軸方向位置と角度位置に関して正
確に接続されているということを前提にしている。この
場合、電磁石を通る直流電流の測定によっては、正確に
接続した状態からの小さな偏りは、その領域においてそ
の直流電流は電磁石の飽和の結果としてかすかにしか変
化しないので検知され得ないということが不利である。
【００１０】本発明の目的は、コスト的に有利で所要材
料がより少なく、接続される両機械要素の接続／解放の
状態と角度位置の信頼性ある監視が可能な、電磁クラッ
チの監視回路を提供することにある。
料がより少なく、接続される両機械要素の接続／解放の
状態と角度位置の信頼性ある監視が可能な、電磁クラッ
チの監視回路を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の、電磁クラッチ
の監視回路は、電磁石の巻線がオン／オフ可能な電圧源
と接続されており、電磁石の巻線と直列に測定用抵抗が
配置されていて、それに電圧センサーが接続されてい
る、電磁クラッチの監視回路において、前記電圧源が周
期的交流電圧（ＵAC）が重畳されている直流電圧源であ
って、その直流電圧部分（ＵDC）は接続／解放の信号に
応じて２つの決ったレベルを有し、巻線はクラッチの接
続および解放の状態において電圧源と接続され、電圧セ
ンサーは、前記測定用抵抗における交流電圧のための評
価回路に接続されていることを特徴とする。
の監視回路は、電磁石の巻線がオン／オフ可能な電圧源
と接続されており、電磁石の巻線と直列に測定用抵抗が
配置されていて、それに電圧センサーが接続されてい
る、電磁クラッチの監視回路において、前記電圧源が周
期的交流電圧（ＵAC）が重畳されている直流電圧源であ
って、その直流電圧部分（ＵDC）は接続／解放の信号に
応じて２つの決ったレベルを有し、巻線はクラッチの接
続および解放の状態において電圧源と接続され、電圧セ
ンサーは、前記測定用抵抗における交流電圧のための評
価回路に接続されていることを特徴とする。
【００１２】
【作用】その信号を作り出すためには、重畳のために、
デューティサイクルが５０％より大きいかまたは５０％
に等しい周期的矩形波パルス列が用いられるならば有利
である。
デューティサイクルが５０％より大きいかまたは５０％
に等しい周期的矩形波パルス列が用いられるならば有利
である。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１の回路は、電磁クラッチの巻線１を示
している。巻線１の一方の巻線端は電圧源２と接続され
ている。電圧源２の出力端３には、周期的矩形波列が重
畳されている直流電圧が存在し、第１の場合のその電圧
の実効値は、クラッチを接続するために必要な電流を巻
線１を通して流す。第２の場合には、解放状態になるよ
うに、出力端３における直流電圧部分は、電磁石がクラ
ッチを実質的に作動させないように十分に小さい。電圧
源２は入力端４と５を有し、それらにはそれぞれ、１つ
の直流電圧ＵDCと１つの周期的矩形波パルス列ＵACがあ
り、それらが電圧源２の中で重畳させられる。出力端３
における直流電圧部分の大きさは、電圧源２の別の入力
端６にある信号レベルと関係しており、接続状態におい
ては、クラッチの称呼電圧値、例えば２４Ｖに対応して
いる。そのためには、スイッチ７が制御電圧ＵON側に接
続される。解放状態にするには、スイッチ７が制御電圧
Ｕ OFF 側に接続され、それにより、出力端３における直
流電圧部分は、例えば２Ｖという小さい電圧があるに過
ぎなくなる。
している。巻線１の一方の巻線端は電圧源２と接続され
ている。電圧源２の出力端３には、周期的矩形波列が重
畳されている直流電圧が存在し、第１の場合のその電圧
の実効値は、クラッチを接続するために必要な電流を巻
線１を通して流す。第２の場合には、解放状態になるよ
うに、出力端３における直流電圧部分は、電磁石がクラ
ッチを実質的に作動させないように十分に小さい。電圧
源２は入力端４と５を有し、それらにはそれぞれ、１つ
の直流電圧ＵDCと１つの周期的矩形波パルス列ＵACがあ
り、それらが電圧源２の中で重畳させられる。出力端３
における直流電圧部分の大きさは、電圧源２の別の入力
端６にある信号レベルと関係しており、接続状態におい
ては、クラッチの称呼電圧値、例えば２４Ｖに対応して
いる。そのためには、スイッチ７が制御電圧ＵON側に接
続される。解放状態にするには、スイッチ７が制御電圧
Ｕ OFF 側に接続され、それにより、出力端３における直
流電圧部分は、例えば２Ｖという小さい電圧があるに過
ぎなくなる。
【００１５】巻線１の他方の巻線端は、構造本体の側
で、一つの測定用抵抗８と接続されていて、そこに、純
粋な交流電圧増幅器９の入力端が接続されている。交流
電圧増幅器９は、測定用抵抗８によって降下した交流電
圧部分だけを増幅する。交流電圧増幅器９の出力端は、
比較器１０の第１の入力端に接続されている。スイッチ
７によって接続／解放の状態に対して作り出された入力
端６にある信号のレベルが、基準電圧源１１の入力端に
も存在している。
で、一つの測定用抵抗８と接続されていて、そこに、純
粋な交流電圧増幅器９の入力端が接続されている。交流
電圧増幅器９は、測定用抵抗８によって降下した交流電
圧部分だけを増幅する。交流電圧増幅器９の出力端は、
比較器１０の第１の入力端に接続されている。スイッチ
７によって接続／解放の状態に対して作り出された入力
端６にある信号のレベルが、基準電圧源１１の入力端に
も存在している。
【００１６】スイッチ７が制御電圧ＵONまたは制御電圧
ＵOFF に入れられると、基準電圧源１１が、比較器１０
の第２の入力端にＵR,ONまたはＵR,OFF を生じさせる。
比較器１０の出力端は、フリップフロップ１２のセット
入力端Ｓに接続されており、フリップフロップ１２のリ
セット入力端Ｒは、周期的矩形波パルス列ＵAC源と接続
されている。フリップフロップ１２の出力端は、矩形波
パルス列ＵACの周期よりも長い出力パルス幅ｔH を有す
る単安定マルチバイブレータ１３と接続されている。単
安定マルチバイブレータ１３の出力信号は排他的オアゲ
ート１４に供給される。排他的オアゲート１４は、もう
１つの制御入力端から、スイッチ７からの接続／解放の
ための制御信号を入力し、スイッチ７の位置に応じて、
排他的オアゲート１４の信号入力端に存在する信号レベ
ルは、反転され、または反転されない。
ＵOFF に入れられると、基準電圧源１１が、比較器１０
の第２の入力端にＵR,ONまたはＵR,OFF を生じさせる。
比較器１０の出力端は、フリップフロップ１２のセット
入力端Ｓに接続されており、フリップフロップ１２のリ
セット入力端Ｒは、周期的矩形波パルス列ＵAC源と接続
されている。フリップフロップ１２の出力端は、矩形波
パルス列ＵACの周期よりも長い出力パルス幅ｔH を有す
る単安定マルチバイブレータ１３と接続されている。単
安定マルチバイブレータ１３の出力信号は排他的オアゲ
ート１４に供給される。排他的オアゲート１４は、もう
１つの制御入力端から、スイッチ７からの接続／解放の
ための制御信号を入力し、スイッチ７の位置に応じて、
排他的オアゲート１４の信号入力端に存在する信号レベ
ルは、反転され、または反転されない。
【００１７】この回路の機能を、図２と図３に示してあ
るパルス波形図によって説明する。クラッチを接続する
ときには、スイッチ７が電圧レベルＵONに入れられ、そ
れにより電圧源２は、その出力端３に、直流電圧部分Ｕ
DCと交流電圧部分ＵACの重畳電圧を供給する。その重畳
電圧が図２（１）に示されていて、そこでは、その実効
値は、巻線１が装着された電磁石の力がクラッチを接続
させるに足りるように十分に大きくなっている。測定用
抵抗８での交流電圧が、クラッチが正規ではなく接続さ
れている場合については図２（２）に示されている。図
２（３）は正規に接続されているクラッチについての交
流電圧を示している。上記の両方の場合についての交流
電圧は、交流電圧が単調に上昇する部分での上昇速度に
おいて相互に異っている。その相異は、しっくりと接続
されていないときにはエアギャップが大きくなるので巻
線１のインダクタンスＬが小さくなるということによっ
て生ずる。巻線１のインダクタンスＬの変化は、実質的
に、磁気特性曲線の線形性がエアギャップの変化によっ
て影響されることに基づく。図２（４）と２（５）は、
増幅器９の出力端における増幅された交流電圧を示して
いる。図２（４）と２（５）においては、基準電圧源１
１によって作り出された基準電圧ＵR,ONが破線で記入さ
れている。図２（５）において、クラッチが正常に接続
された場合にのみ交流電圧が比較器１０のしきい値Ｕ
R,ONより大きくなること、すなわち、この場合にのみ比
較器１０がトリガーされることが知られ、そのことは、
図２（６）と２（７）において見られる。フリップフロ
ップ１２は、図２（８）と２（９）で示されているよう
に、矩形波パルス列ＵACの上向き変化部分によってリセ
ットされる。フリップフロップ１２のセットは、比較器
１０の出力端における上向き変化部分によって行われ
る。そしてそのセット信号は図２（１０）と２（１１）
に示されており、フリップフロップ１２の出力信号は図
２（１２）と２（１３）に示されている。フリップフロ
ップ１２の出力端における上向き変化部分は、図２（１
４）と２（１５）で示されているように、再トリガーさ
れ得る単安定マルチバイブレータ１３をトリップさせ
る。そして単安定マルチバイブレータ１３においては、
出力パルス幅ｔH が矩形波パルス列ＵACの周期Ｔよりも
長くなっている。したがって、単安定マルチバイブレー
タ１３は、その出力パルス幅ｔH の間にフリップフロッ
プ１２の出力端における上向き変化部分によって再トリ
ガーされ、したがって、クラッチの接続状態において
は、図２（１７）に示されているように、１つの一定の
論理レベルＨが存在することになる。
るパルス波形図によって説明する。クラッチを接続する
ときには、スイッチ７が電圧レベルＵONに入れられ、そ
れにより電圧源２は、その出力端３に、直流電圧部分Ｕ
DCと交流電圧部分ＵACの重畳電圧を供給する。その重畳
電圧が図２（１）に示されていて、そこでは、その実効
値は、巻線１が装着された電磁石の力がクラッチを接続
させるに足りるように十分に大きくなっている。測定用
抵抗８での交流電圧が、クラッチが正規ではなく接続さ
れている場合については図２（２）に示されている。図
２（３）は正規に接続されているクラッチについての交
流電圧を示している。上記の両方の場合についての交流
電圧は、交流電圧が単調に上昇する部分での上昇速度に
おいて相互に異っている。その相異は、しっくりと接続
されていないときにはエアギャップが大きくなるので巻
線１のインダクタンスＬが小さくなるということによっ
て生ずる。巻線１のインダクタンスＬの変化は、実質的
に、磁気特性曲線の線形性がエアギャップの変化によっ
て影響されることに基づく。図２（４）と２（５）は、
増幅器９の出力端における増幅された交流電圧を示して
いる。図２（４）と２（５）においては、基準電圧源１
１によって作り出された基準電圧ＵR,ONが破線で記入さ
れている。図２（５）において、クラッチが正常に接続
された場合にのみ交流電圧が比較器１０のしきい値Ｕ
R,ONより大きくなること、すなわち、この場合にのみ比
較器１０がトリガーされることが知られ、そのことは、
図２（６）と２（７）において見られる。フリップフロ
ップ１２は、図２（８）と２（９）で示されているよう
に、矩形波パルス列ＵACの上向き変化部分によってリセ
ットされる。フリップフロップ１２のセットは、比較器
１０の出力端における上向き変化部分によって行われ
る。そしてそのセット信号は図２（１０）と２（１１）
に示されており、フリップフロップ１２の出力信号は図
２（１２）と２（１３）に示されている。フリップフロ
ップ１２の出力端における上向き変化部分は、図２（１
４）と２（１５）で示されているように、再トリガーさ
れ得る単安定マルチバイブレータ１３をトリップさせ
る。そして単安定マルチバイブレータ１３においては、
出力パルス幅ｔH が矩形波パルス列ＵACの周期Ｔよりも
長くなっている。したがって、単安定マルチバイブレー
タ１３は、その出力パルス幅ｔH の間にフリップフロッ
プ１２の出力端における上向き変化部分によって再トリ
ガーされ、したがって、クラッチの接続状態において
は、図２（１７）に示されているように、１つの一定の
論理レベルＨが存在することになる。
【００１８】信号レベルＵONは、スイッチ７を経て、論
理レベルＨを、排他的オアゲート１４の第２の信号入力
端にもたらすので、図２（１８）と２（１９）で見られ
るように、単安定マルチバイブレータ１３からの論理レ
ベルＨは排他的オアゲート１４の出力端にも現われ、そ
こでそれは、機械の中でさらに処理されるため、または
表示の準備に利用される。不正確に接続された場合に
は、比較器１０がトリガーされないので、フリップフロ
ップ１２はセットされない。したがって、単安定マルチ
バイブレータ１３の出力と排他的オアゲート１４の出力
ＵS は、図２（１６）と２（２０）に示されているよう
に、ともに論理レベルＬに留まっている。
理レベルＨを、排他的オアゲート１４の第２の信号入力
端にもたらすので、図２（１８）と２（１９）で見られ
るように、単安定マルチバイブレータ１３からの論理レ
ベルＨは排他的オアゲート１４の出力端にも現われ、そ
こでそれは、機械の中でさらに処理されるため、または
表示の準備に利用される。不正確に接続された場合に
は、比較器１０がトリガーされないので、フリップフロ
ップ１２はセットされない。したがって、単安定マルチ
バイブレータ１３の出力と排他的オアゲート１４の出力
ＵS は、図２（１６）と２（２０）に示されているよう
に、ともに論理レベルＬに留まっている。
【００１９】図３に、クラッチが作動させられずにいる
べき場合についての対応するパルス波形図が示されてい
る。作動させる場合と同様に、図３（１），３（２），
３（４），３（６）〜３（２０）はクラッチが正常に接
続された状態、図３（１），３（３），３（５），３
（７）〜３（２１）はクラッチが正しくなく接続された
状態を示している。図２に示されたクラッチの作動させ
られる状態の場合との相異は、巻線３に混合電圧が供給
されているが、その実効値が、図３（２）で示されてい
るように、僅かの値、この実施例では２Ｖしかないとい
うことにある。さらになお、基準電圧源１１と排他的オ
アゲート１４に論理レベルＬが作用しているので、基準
電圧源１１は、比較器１０のためにしきい値ＵR,OFF を
作り出しており、排他的オアゲート１４の出力端には、
クラッチがまだ接続されていた場合に論理レベルＨが現
われる。クラッチが作動させられないでいる状態の場合
には、交流電圧増幅器９の出力電圧は、図３（４）に示
されているように、クラッチが正確に接続されていると
きにのみ、比較器１０のしきい値ＵR,OFF より大きくな
る。
べき場合についての対応するパルス波形図が示されてい
る。作動させる場合と同様に、図３（１），３（２），
３（４），３（６）〜３（２０）はクラッチが正常に接
続された状態、図３（１），３（３），３（５），３
（７）〜３（２１）はクラッチが正しくなく接続された
状態を示している。図２に示されたクラッチの作動させ
られる状態の場合との相異は、巻線３に混合電圧が供給
されているが、その実効値が、図３（２）で示されてい
るように、僅かの値、この実施例では２Ｖしかないとい
うことにある。さらになお、基準電圧源１１と排他的オ
アゲート１４に論理レベルＬが作用しているので、基準
電圧源１１は、比較器１０のためにしきい値ＵR,OFF を
作り出しており、排他的オアゲート１４の出力端には、
クラッチがまだ接続されていた場合に論理レベルＨが現
われる。クラッチが作動させられないでいる状態の場合
には、交流電圧増幅器９の出力電圧は、図３（４）に示
されているように、クラッチが正確に接続されていると
きにのみ、比較器１０のしきい値ＵR,OFF より大きくな
る。
【００２０】周期的矩形波パルス列ＵACのデューティサ
イクルＴE ／Ｔと周波数は、交流電圧増幅器９での交流
電圧の振幅が、接続状態と解放状態において可能な限り
大きく異るように選択されるのが望ましい。
イクルＴE ／Ｔと周波数は、交流電圧増幅器９での交流
電圧の振幅が、接続状態と解放状態において可能な限り
大きく異るように選択されるのが望ましい。
【００２１】図４に示されている実施例においては、ク
ラッチの巻線１には、制御出力段１５を経て、やはり、
１つの交流電圧が重畳されている直流電圧が作用してい
る。この交流電圧は、オシレータ１６で発生されてお
り、その周期的矩形波パルス列が減算器１７の第１の入
力端に供給されている。減算器１７の他方の入力端に
は、クラッチの接続／解放の状態に応じて直流電圧Ｕ
R,ONまたはＵR,OFF が供給される。減算器１７の出力端
に存在する信号は、制御出力段１５によって増幅され
る。測定用抵抗２に直流電圧増幅器１８が接続され、そ
れに交流電圧増幅器１９が後続している。交流電圧増幅
器１９の出力端の交流電圧信号は整流回路２０で整流さ
れる。そして整流回路２０の出力端は、２つのサンプル
・ホールド回路２１，２２の入力端に接続されている。
サンプル・ホールド回路２１，２２の各パルス入力は、
それぞれ非反転比較器２３と反転比較器２４の出力端に
接続されており、これら比較器２３，２４の各々にはハ
イパスフィルター２５，２６が前置接続されている。こ
れらハイパスフィルター２５，２６の入力端はオシレー
タ１６の出力端と接続されている。サンプル・ホールド
回路２１，２２の出力信号は加算器２７に供給される。
加算器２７の出力は比較器２８の第１の入力端に入力さ
れる。比較器２８の第２の入力端は、電圧分割器２９を
経て基準電圧源１１に接続されている。比較器２８の出
力信号とウィンドウ比較器３０の出力信号がアンドゲー
ト３１の各入力端に存在しており、アンドゲート３１の
出力端から、電磁クラッチの状態に関する信号が取出さ
れ得る。
ラッチの巻線１には、制御出力段１５を経て、やはり、
１つの交流電圧が重畳されている直流電圧が作用してい
る。この交流電圧は、オシレータ１６で発生されてお
り、その周期的矩形波パルス列が減算器１７の第１の入
力端に供給されている。減算器１７の他方の入力端に
は、クラッチの接続／解放の状態に応じて直流電圧Ｕ
R,ONまたはＵR,OFF が供給される。減算器１７の出力端
に存在する信号は、制御出力段１５によって増幅され
る。測定用抵抗２に直流電圧増幅器１８が接続され、そ
れに交流電圧増幅器１９が後続している。交流電圧増幅
器１９の出力端の交流電圧信号は整流回路２０で整流さ
れる。そして整流回路２０の出力端は、２つのサンプル
・ホールド回路２１，２２の入力端に接続されている。
サンプル・ホールド回路２１，２２の各パルス入力は、
それぞれ非反転比較器２３と反転比較器２４の出力端に
接続されており、これら比較器２３，２４の各々にはハ
イパスフィルター２５，２６が前置接続されている。こ
れらハイパスフィルター２５，２６の入力端はオシレー
タ１６の出力端と接続されている。サンプル・ホールド
回路２１，２２の出力信号は加算器２７に供給される。
加算器２７の出力は比較器２８の第１の入力端に入力さ
れる。比較器２８の第２の入力端は、電圧分割器２９を
経て基準電圧源１１に接続されている。比較器２８の出
力信号とウィンドウ比較器３０の出力信号がアンドゲー
ト３１の各入力端に存在しており、アンドゲート３１の
出力端から、電磁クラッチの状態に関する信号が取出さ
れ得る。
【００２２】図５と図６に、図４の回路において生成さ
れるパルスの波形が示されている。接続された状態に属
するパルス列が破線で示されている。図５（４）に示さ
れている交流電圧は、ゼロラインに関して必ずしも対称
である必要はない。サンプル・ホールド回路２１，２２
が、図５（４）に示されているような、整流回路２０の
出力端に存在する信号のために、図５（１）に示された
矩形波パルス列の周期に対応する出力パルス幅を有する
ピーク値検出器として働く。図５（６）と５（７）のサ
ンプルパルスは位相が互いに１８０°ずれている。何故
ならば、それらサンプルパルスは、ハイパス・フィルタ
２５，２６と比較器２３，２４を介して矩形波パルス列
から直接取出されるからである。図６（２）と６（３）
の記憶されたピーク値の両者が加算器２７で加算される
ので、加算器２７の出力端には、図５（４）の交流電圧
のピークからピークの値が生成される。このピークから
ピークの値のレベルは、比較器２８、ウィンドウ比較器
３０およびアンドゲート３１により、常に評価される。
れるパルスの波形が示されている。接続された状態に属
するパルス列が破線で示されている。図５（４）に示さ
れている交流電圧は、ゼロラインに関して必ずしも対称
である必要はない。サンプル・ホールド回路２１，２２
が、図５（４）に示されているような、整流回路２０の
出力端に存在する信号のために、図５（１）に示された
矩形波パルス列の周期に対応する出力パルス幅を有する
ピーク値検出器として働く。図５（６）と５（７）のサ
ンプルパルスは位相が互いに１８０°ずれている。何故
ならば、それらサンプルパルスは、ハイパス・フィルタ
２５，２６と比較器２３，２４を介して矩形波パルス列
から直接取出されるからである。図６（２）と６（３）
の記憶されたピーク値の両者が加算器２７で加算される
ので、加算器２７の出力端には、図５（４）の交流電圧
のピークからピークの値が生成される。このピークから
ピークの値のレベルは、比較器２８、ウィンドウ比較器
３０およびアンドゲート３１により、常に評価される。
【００２３】図６（５）は、クラッチの種々の状態のレ
ベルの範囲を示している。ウィンドウ比較器３０は確実
性のために、もっともらしい限界ＡとＢを決めている。
つまり、ウィンドウの領域ＡとＢの内側においてのみ信
号の評価が可能である。ＣとＤで、電圧分割器２９によ
って基準電圧源１１から生成された信号のレベルを示し
ている。比較器２８の入力端には、スイッチ７が「入
力」の位置にあるときにはレベルＤ、「出力」の位置に
あるときにはレベルＣが存在している。アンドゲート３
１の出力信号がレベルＢとＤの間のハッチングされた領
域の中にあるならば、その信号は、クラッチが作動させ
られていて正常に接続していることを示している。その
出力信号がレベルＡとＣの間のハッチングされた領域の
中にあるばらば、クラッチが作動させられておらず正常
に解放になっていることが知られる。
ベルの範囲を示している。ウィンドウ比較器３０は確実
性のために、もっともらしい限界ＡとＢを決めている。
つまり、ウィンドウの領域ＡとＢの内側においてのみ信
号の評価が可能である。ＣとＤで、電圧分割器２９によ
って基準電圧源１１から生成された信号のレベルを示し
ている。比較器２８の入力端には、スイッチ７が「入
力」の位置にあるときにはレベルＤ、「出力」の位置に
あるときにはレベルＣが存在している。アンドゲート３
１の出力信号がレベルＢとＤの間のハッチングされた領
域の中にあるならば、その信号は、クラッチが作動させ
られていて正常に接続していることを示している。その
出力信号がレベルＡとＣの間のハッチングされた領域の
中にあるばらば、クラッチが作動させられておらず正常
に解放になっていることが知られる。
【００２４】出力信号がＥとＦで示されている各領域の
中にある場合には、クラッチの正常でない機能が表示さ
れている。領域Ｅの中にある出力信号は、クラッチが確
かに作動させられてはいるが、例えば磁気回路の中にあ
るクラッチの２つの部分の間に許容され得ないエアギャ
ップが生成されたために正常には接続されていないとい
うことを示している。領域Ｆの中にある出力信号は、作
動させられていないクラッチの状態であるが、クラッチ
の上記した２つの部分の間に同様にエアギャップがある
ことによりクラッチは正常には解放状態になっていない
という状態を表わしている。
中にある場合には、クラッチの正常でない機能が表示さ
れている。領域Ｅの中にある出力信号は、クラッチが確
かに作動させられてはいるが、例えば磁気回路の中にあ
るクラッチの２つの部分の間に許容され得ないエアギャ
ップが生成されたために正常には接続されていないとい
うことを示している。領域Ｆの中にある出力信号は、作
動させられていないクラッチの状態であるが、クラッチ
の上記した２つの部分の間に同様にエアギャップがある
ことによりクラッチは正常には解放状態になっていない
という状態を表わしている。
【００２５】この回路の出力信号は、機械の必要に応じ
ての例えば停止を行わせたり誤作動の信号を送出するこ
とができる機械の制御部へと供給されてよい。
ての例えば停止を行わせたり誤作動の信号を送出するこ
とができる機械の制御部へと供給されてよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、電圧源
が、周期的交流電圧ＵACが重畳されている直流電圧源で
あって、その直流電圧部分ＵDCは接続／解放の信号に応
じて２つの決ったレベルを有し、巻線はクラッチの接続
および解放の状態において電圧源と接続され、電圧セン
サーが、測定用抵抗における交流電圧のための評価回路
に接続されていることにより、コスト的に有利で所要材
料がより少なく、接続される両機械要素の接続／解放の
状態と角度位置の信頼性のある監視が可能な、電磁クラ
ッチの監視回路回路を提供できる効果がある。
が、周期的交流電圧ＵACが重畳されている直流電圧源で
あって、その直流電圧部分ＵDCは接続／解放の信号に応
じて２つの決ったレベルを有し、巻線はクラッチの接続
および解放の状態において電圧源と接続され、電圧セン
サーが、測定用抵抗における交流電圧のための評価回路
に接続されていることにより、コスト的に有利で所要材
料がより少なく、接続される両機械要素の接続／解放の
状態と角度位置の信頼性のある監視が可能な、電磁クラ
ッチの監視回路回路を提供できる効果がある。
【図１】本発明の、電磁クラッチの監視回路の第１の実
施例のブロック図である。
施例のブロック図である。
【図２】図１の実施例での、クラッチの接続状態の監視
のためのパルスの波形図である。
のためのパルスの波形図である。
【図３】図１の実施例での、クラッチの解放状態の監視
のためのパルスの波形図である。
のためのパルスの波形図である。
【図４】本発明の他の実施例のブロック図である。
【図５】図４の実施例での、クラッチの接続状態の監視
のためのパルスの波形図である。
のためのパルスの波形図である。
【図６】図４の実施例での、クラッチの解放状態の監視
のためのパルスの波形図である。
のためのパルスの波形図である。
１ 巻線 ２ 電圧源 ３ 電圧源２の出力 ４ 電圧源２の入力（ＵDC） ５ 電圧源２の入力（ＵAC） ６ 電圧源２の入力（ＵON，ＵOFF ） ７ スイッチ ８ 測定用抵抗 ９ 交流電圧増幅器 １０ 比較器 １１ 基準電圧源 １２ フリップフロップ １３ 単安定マルチバイブレータ １４ 排他的オアゲート １５ 制御出力段 １６ オシレータ １７ 減算器 １８ 直流電圧増幅器 １９ 交流電圧増幅器 ２０ 整流回路 ２１，２２ サンプル・ホールド回路 ２３，２４ 比較器 ２５，２６ ハイパス・フィルタ ２７ 加算器 ２８ 比較器 ２９ 電圧分割器 ３０ ウィンドウ比較器 ３１ アンド回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウルフ デランク ドイツ連邦共和国 6906 ライメン ３ イン デア エツェヴィーゼ ２
Claims (6)
- 【請求項１】 電磁石の巻線がオン／オフ可能な電圧源
と接続されており、前記電磁石の巻線と直列に測定用抵
抗が配置されていて、それに電圧センサーが接続されて
いる、電磁クラッチの監視回路において、 前記電圧源（２）が周期的交流電圧（ＵAC）が重畳され
ている直流電圧源であって、その直流電圧部分（ＵDC）
は接続／解放の信号に応じて２つの決ったレベルを有
し、前記巻線（１）はクラッチの接続および解放の状態
において前記電圧源（２）と接続され、 前記電圧センサーは、前記測定用抵抗（８）における交
流電圧のための評価回路に接続されていることを特徴と
する、電磁クラッチの監視回路。 - 【請求項２】 前記電圧センサーとして交流電圧増幅器
（９）が設けられており、その出力端が比較器（１０）
の第１の入力端に接続されており、 該比較器（１０）の第２の入力端は、接続／解放の信号
に応じて２つの決った基準レベル（ＵR,ON，ＵR,OFF ）
になる基準電圧源（１１）に接続されており、 前記比較器（１０）の出力端はフリップフロップ（１
２）のセット入力端に接続され、該フリップフロップ
（１２）のリセット入力端は交流電圧源（ＵAC）と接続
されており、 前記フリップフロップ（１２）の出力端は、交流電圧
（ＵAC）の周期よりも長い出力パルス幅（ｔH ）を有す
る単安定マルチバイブレータ（１３）に接続されてお
り、 該単安定マルチバイブレータ（１３）の出力端は排他的
オアゲート（１４）と接続されていて、該排他的オアゲ
ート（１４）の制御入力端は、接続／解放の信号のため
のスイッチ（７）と接続されている、請求項１記載の監
視回路。 - 【請求項３】 前記電圧センサーとして直流増幅器（１
８）が設けられており、それに交流電圧増幅器（１９）
が後続しており、 交流電圧増幅器（１９）の出力端は整流回路（２０）と
接続されており、その出力端には２つのサンプル・ホー
ルド回路（２１，２２）の入力端が接続されており、 該サンプル・ホールド回路（２１，２２）の各パルス入
力端は、それぞれにパルス形成回路（２３，２４，２
５，２６）を経て交流電圧源（１６）と接続されてお
り、 前記サンプル・ホールド回路（２１，２２）の出力端が
加算器（２７）の入力端に接続されており、 該加算器（２７）の出力端が電圧測定回路（１１，２
８，２９，３０，３１）に接続されている、請求項１記
載の監視回路。 - 【請求項４】 第１のパルス形成回路が、ハイパスフィ
ルタ（２５）と非反転比較器（２３）を含んでおり、第
２のパルス形成回路がハイパスフィルタ（２６）と反転
比較器（２４）を含んでいる、請求項３記載の監視回
路。 - 【請求項５】 前記電圧測定回路が比較器（２８）を含
んでいて、その第１の入力端は加算器（２７）の出力端
と接続されており、第２の入力端は、電圧分割器（２
９）を経て前記直流電圧源（１１）と接続されている、
請求項３記載の監視回路。 - 【請求項６】 前記比較器（２８）の出力端がアンドゲ
ート（３１）の第１の入力端に接続されており、該アン
ドゲートの第２の入力端はウィンドウ比較器（３０）の
出力端と接続されている請求項５記載の監視回路。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4130041 | 1991-09-10 | ||
| DE4227535A DE4227535A1 (de) | 1991-09-10 | 1992-08-20 | Schaltungsanordnung zur ueberwachung einer elektromagnetisch betaetigten kupplung |
| DE4227535/0 | 1992-08-20 | ||
| DE4130041/6 | 1992-08-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05240268A true JPH05240268A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=25907161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4241800A Pending JPH05240268A (ja) | 1991-09-10 | 1992-09-10 | 電磁クラッチの監視回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5289131A (ja) |
| JP (1) | JPH05240268A (ja) |
| FR (1) | FR2681115A1 (ja) |
| GB (1) | GB2259619B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5583434A (en) * | 1993-07-20 | 1996-12-10 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Method and apparatus for monitoring armature position in direct-current solenoids |
| US5442671A (en) * | 1994-09-06 | 1995-08-15 | Motorola, Inc. | Circuit and method of detecting actuator movement |
| DE19718041A1 (de) * | 1997-04-29 | 1998-11-12 | Daimler Benz Ag | Schaltungsanordnung und Verfahren zur Überprüfung der Kontaktierung eines Schalters oder Tasters |
| US6577133B1 (en) | 1998-07-20 | 2003-06-10 | Kelsey-Hayes Company | Inductive measurement of armature travel within a solenoid valve |
| US6545852B1 (en) | 1998-10-07 | 2003-04-08 | Ormanco | System and method for controlling an electromagnetic device |
| US6406102B1 (en) | 1999-02-24 | 2002-06-18 | Orscheln Management Co. | Electrically operated parking brake control system |
| CN109406927B (zh) * | 2018-09-20 | 2021-07-27 | 深圳市深双保电器有限公司 | 一种电磁离合器线圈测试系统及其测试方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1153574B (de) * | 1959-03-13 | 1963-08-29 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Einrichtung zur UEberwachung des Betriebszustands einer elektromagnetisch betaetigten Kupplung |
| FR1379113A (fr) * | 1963-10-15 | 1964-11-20 | Eaton Mfg Co | Dispositif de commande d'un accouplement électromagnétique |
| DE3117808A1 (de) * | 1981-05-06 | 1982-11-25 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltungsanordnung zur messung von induktivitaetsaenderungen |
| DE3326605A1 (de) * | 1983-07-23 | 1985-02-07 | Binder Magnete GmbH, 7730 Villingen-Schwenningen | Verfahren und schaltungsanordnung zur ueberwachung der hublage des ankers eines elektro-hubmagneten, insb. eines ventilmagneten |
| DE3633113A1 (de) * | 1986-09-30 | 1988-03-31 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur automatischen erfassung der ansprechspannung eines elektromagnetischen bauteils, insbesondere eines magnetventils |
| US5053911A (en) * | 1989-06-02 | 1991-10-01 | Motorola, Inc. | Solenoid closure detection |
-
1992
- 1992-09-09 GB GB9219108A patent/GB2259619B/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-09 FR FR9210753A patent/FR2681115A1/fr active Pending
- 1992-09-10 JP JP4241800A patent/JPH05240268A/ja active Pending
- 1992-09-10 US US07/943,395 patent/US5289131A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2259619B (en) | 1995-03-08 |
| US5289131A (en) | 1994-02-22 |
| GB2259619A (en) | 1993-03-17 |
| GB9219108D0 (en) | 1992-10-21 |
| FR2681115A1 (fr) | 1993-03-12 |
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