JPH0539816A - 電磁クラツチまたは電磁ブレ−キの定トルク制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重量が軽くて電力損失が少ない，安定で性能
のよい電磁クラッチまたは電磁ブレーキの定トルク制御
装置を得る。 【構成】 交流電源を直流に変換した後ブリッジタイプ
のスイッチング回路によってオンオフし，このオンオフ
して得られるパルス列のパルス幅を変えることによって
当該電磁クラッチまたは電磁ブレーキに供給する実効電
流を変化させるようにした。上記スイッチング回路にお
けるスイッチング動作は，所定の設定信号によって作動
するようにし，電磁クラッチまたは電磁ブレーキを流れ
る電流値または印加される電圧値を検出して上記設定信
号と比較してこのスイッチング回路の作動を補正するよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，各種フィルム，ある
いは細線の加工工程または処理工程において行われる，
巻出し軸に巻かれたフイルム等の巻出し物を巻出し，ま
たは，巻取り軸に巻かれたフイルム等の巻取り物を巻き
取る場合に用いられる張力制御装置等，負荷機構装置に
所定の駆動トルクを供給し，または駆動力を有する機構
に所定のブレーキトルクを与える電磁クラッチまたは電
磁ブレーキの定トルク制御装置に係り，特に，適切なト
ルクまたはブレーキトルクを精度良く制御することがで
きる，軽量で損失の少ない電磁クラッチまたは電磁ブレ
ーキの定トルク制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】負荷機構装置に所定の駆動トルクを供給
するには制御可能な電磁クラッチが図３に示すように使
用され，駆動力を有する機構に所定のブレーキトルクを
与える為には制御可能な電磁ブレーキが図４に示すよう
に使用されている。即ち，図３において，駆動動力源で
ある，例えば，電動機１からの出力軸ａは電磁クラッチ
２の入力軸に結合され，電磁クラッチ２の出力軸は所定
の負荷機構３の入力軸ｂに結合されている。上述した電
磁クラッチ２は，交流電源４を所定の大きさの電流に変
換する制御機能を備えた電源装置５から供給される電流
によって駆動されている。従って，電源装置５から出力
され電磁クラッチ２の励磁コイルに供給される電流値に
よって，電動機１から負荷機構３に供給されるトルクが
所望する値に制御される。

【０００３】また，図４において，駆動機能をもった機
構装置６の出力軸ｃは電磁ブレーキ７の入力軸に結合さ
れ，電磁ブレーキ７の固定軸は固定部９の軸部ｄに結合
されている。上述した電磁ブレーキは交流電源４を所定
の大きさの電流に変換する制御機能を備えた電源装置５
から供給される電流によって所望されるブレーキトルク
を吸収するように駆動されている。従って，電源装置５
から出力され電磁ブレーキ７の励磁コイルに供給される
電流値によって，駆動機能をもった機構装置６の出力軸
から吸収されるブレーキトルクは所望する値に制御され
る。

【０００４】従来の制御機能を備えた電源装置（以下制
御装置と略称する）５は，例えば，図５に示すように構
成されている。即ち，図５において，交流電源４は電源
トランス５０によって所定の大きさの電圧に変換され，
さらに，整流回路５１と濾波用コンデンサ５２によって
直流に変換され電磁クラッチまたは電磁ブレーキ（以下
電磁クラッチ／ブレーキと称す）８の励磁コイルに供給
される。電磁クラッチ／ブレーキ８の励磁コイルに流れ
る電流はこの励磁コイルに直列に接続されたトランジス
タ５３によって制御され，その流れる電流値の大きさは
同じく直列に接続された抵抗器５４のドロップ電圧とし
て検出される。５５は図示しない設定手段によって設定
された，電磁クラッチ／ブレーキ８の励磁コイルに流す
べき電流値を指定する設定信号を示している。この設定
信号５５をサーボ増幅器５６によって増幅してトランジ
スタ５３のベースに供給し，トランジスタ５３を流れる
電流，即ち，電磁クラッチ／ブレーキ８の励磁コイルを
流れる電流を制御している。設定信号５５と前述した抵
抗器５４によって検出された電磁クラッチ／ブレーキ８
の励磁コイルに流れる電流値を示す電圧とが上記サーボ
増幅器５６によって比較され，その偏差値によって前記
トランジスタ５３への入力値を補正している。従って，
この電磁クラッチ／ブレーキの特性に対応して前記設定
信号５５の大きさを伝達すべきトルク値またはブレーキ
トルク値に対応させることによって，所望するトルクの
伝達またはブレーキトルクの制御が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上述したよ
うな，電磁クラッチまたは電磁ブレーキの制御装置によ
ると，電源トランス５０の重量が大きく，トランジスタ
５３における電力損失も大きい。従って，また，電源ト
ランスやトランジスタの発熱が大きくなるので大きな放
熱機構が必要になる。即ち，従来の制御装置は，重量が
重く，電力損失が大きく従って発熱が大きい。そのため
に，寸法が大きくなる他，１アンペア程度以上の電流を
電磁クラッチまたは電磁ブレーキに供給することが困難
であるという問題があった。本発明は上記従来の問題点
を対策して重量が軽くて電力損失が少ない。即ち，小型
軽量で１アンペア以上の電流を供給することができる安
定で性能のよい電磁クラッチまたは電磁ブレーキの定ト
ルク制御装置を得ることを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に基づく電磁クラッチまたは電磁ブレーキの定
トルク制御装置は，交流電源を直流に変換した後ブリッ
ジタイプのスイッチング回路によってオンオフして当該
電磁クラッチまたは電磁ブレーキに供給するようにし
た。上記スイッチング回路のスイッチ動作は，当該電磁
クラッチが供給すべきトルクまたは電磁ブレーキが吸収
すべきトルクを規定する所定の設定信号によって作動す
るようにし，電磁クラッチまたは電磁ブレーキを流れる
電流値または電磁クラッチまたは電磁ブレーキに印加さ
れる電圧値を検出して上記設定信号と比較してスイッチ
ング回路の作動を補正するようにした。上述のブリッジ
タイプのスイッチング回路にはハ−フブリッジタイプを
使用し，該スイッチング回路を作動するパルス列作成回
路にはＰＷＭ回路を使用するのが効果的である。

【０００７】

【作用】上述したように構成したので，ブリッジタイプ
のスイッチング回路のスイッチ動作によって直流から変
換されるパルス列の周期及びデューティ比を適切に設定
することによって電磁クラッチまたは電磁ブレーキに供
給すべき電流の実効値または電圧の実効値（以下実効値
の記述を省略する）を自由に制御することができる。従
って，電磁クラッチが伝達すべき所望の大きさをもつト
ルク，または，電磁ブレーキによるブレーキトルクを自
由に制御することができる。また，スイッチング回路に
おけるスイッチ動作を所定の設定信号によって作動する
ようにし，電磁クラッチまたは電磁ブレーキを流れる電
流値，または，電磁クラッチまたは電磁ブレーキに印加
される電圧値を検出して上記設定信号と比較してスイッ
チング回路の制御を補正するようにしたので，予めこの
電磁クラッチまたは電磁ブレーキの特性に対応して設定
信号が電磁クラッチが伝達すべきトルク，または，電磁
ブレーキによるブレーキトルクを示すように設定してお
くことによって，電磁クラッチが伝達すべきトルク，ま
たは，電磁ブレーキによるブレーキトルクを自由に制御
することができる。また，本発明に基づく電磁クラッチ
または電磁ブレーキの定トルク制御装置は上述したよう
にスイッチングによって所望するトルクを得るようにし
たので，回路周波数を高周波にできるのでトランスが軽
量小型になる。また，電磁クラッチまたは電磁ブレーキ
に直列に接続されたトランジスタによる損失を無くすこ
とができたので小型の放熱機構によっても発熱を低く押
さえることができる。上述のスイッチング回路にハ−フ
ブリッジタイプを使用することによって，１０アンペア
程度の電流を流す通常の大型電磁クラッチ／ブレ−キに
最適な電磁クラッチまたは電磁ブレ−キの定トルク制御
装置が得られる。また，上記スイッチング回路を作動す
るパルス列作成回路にＰＷＭ回路を使用することによっ
て，スイッチング回路を作動するパルス列が，当該電磁
クラッチ／ブレ−キに所望するトルク値に対応して精度
良く容易に得られる。

【０００８】

【実施例】次に，本発明に基づく電磁クラッチまたは電
磁ブレーキの定トルク制御装置について，図３，図４に
よって説明した電磁クラッチ及び電磁ブレーキの構成に
適用した実施例を図１，図２によって説明する。図１に
は，電磁クラッチまたは電磁ブレーキの定トルク制御装
置の一実施例における回路構成を示し，図２には，この
発明を適用するに適した，電磁クラッチまたは電磁ブレ
ーキの一種である電磁パウダクラッチまたは電磁パウダ
ブレーキを示している。電磁パウダクラッチと電磁パウ
ダブレーキの基本構造は共通に説明できるので，以下電
磁パウダクラッチ／ブレーキと記し説明する。電磁パウ
ダクラッチ／ブレーキの構造には各種のものがあるが，
図２は電磁パウダクラッチ／ブレーキの一種について，
その基本構造の直径部の回転軸にそった断面を象徴的に
示したものである。

【０００９】図２において８は電磁パウダクラッチ／ブ
レーキであって，ドーナッツ状の固定された励磁コア８
１の内部に励磁コイル８２がもうけられている。８３は
上記励磁コイルに面した箇所の一部を残して磁性材によ
り構成されたシリンダであって入力軸８４に結合してい
る。また，８５は被動ローラであって出力軸８６に結合
している。上記シリンダ８３と被動ローラ８５との間の
空間８７には磁性パウダ（図示せず）が封入されてい
る。上述した構造の電磁パウダクラッチ／ブレーキ８の
入力軸８４が図３によって前述した駆動動力源１の出力
軸ａに結合され，電磁パウダクラッチ／ブレーキ８の出
力軸８６が図３によって前述した負荷機構３の入力軸ｂ
に結合された状態において，励磁コイル８２に励磁電流
が供給されていない状態においては，入力軸８４に結合
したシリンダ８３は駆動動力源１によって回転するの
で，空間８７に封入した図示しない磁性パウダはシリン
ダ８３の回転に伴う遠心力によって空間８７内のシリン
ダ８３壁に沿ってシリンダ８３の回転に従い回転する。
シリンダ８３と被動ローラ８５との間に結合機能が存在
しないので，被動ローラ８５には回転力が伝達されず出
力軸８６は回転しない，従って，駆動動力源１の回転ト
ルクは負荷機構３には伝達されない。上述の状態で励磁
コイルに所定の大きさの電流を流すと，この電流によっ
て発生する磁束φが図２に示すように，励磁コア８１，
シリンダ８３，被動ローラ８５，シリンダ８３，励磁コ
ア８１を還流する。従って，空間８７に封入した図示し
ない磁性パウダは，この磁束φの吸引力によってＰ部に
吸着される。そのために，被動ローラ８５はＰ部の磁性
パウダを介した吸着力によりシリンダ８３の回転に従っ
て回転する。上述した吸着力は励磁コイル８２を流れる
電流値によって変化する。従って，図２に示した電磁パ
ウダクラッチ／ブレーキ８のクラッチ機能によって伝達
されるトルクは励磁コイルに供給される電流によって制
御される。

【００１０】上述した構造の電磁パウダクラッチ／ブレ
ーキ８の入力軸８４が図４によって前述した駆動機能を
もった機構装置６の出力軸ｃに結合され，電磁パウダク
ラッチ／ブレーキ８の出力軸８６が図４によって前述し
た固定部９に結合された状態において，励磁コイル８２
に励磁電流が供給されていない状態においては，入力軸
８４に結合したシリンダ８３が駆動機能をもった機構装
置６によって回転するので，空間８７に封入した図示し
ない磁性パウダはシリンダ８３の回転に伴う遠心力によ
って，空間８７内のシリンダ８３の壁に沿ってシリンダ
８３の回転に従い回転する。シリンダ８３と被動ローラ
８５との間に結合機能が存在しないので，出力軸８６が
固定されていてもこの電磁パウダクラッチ／ブレーキ８
はブレーキとしては機能しない。上述の状態で励磁コイ
ルに所定の大きさの電流を流すと，この電流によって発
生する磁束φが図２に示すように，励磁コア８１，シリ
ンダ８３，被動ローラ８５，シリンダ８３，励磁コア８
１を還流する。従って，空間８７に封入した図示しない
磁性パウダは，この磁束φの吸引力によってＰ部に吸着
される。そのために，Ｐ部の磁性パウダを介した吸着力
によって固定部９に結合された被動ローラ８５はシリン
ダ８３に対してブレーキとして機能する。上述した吸着
力は励磁コイルを流れる電流値によって変化する。従っ
て，図２に示した電磁パウダクラッチ／ブレーキ８のブ
レーキ機能によって駆動機能をもった機構装置６に働く
ブレーキ力は励磁コイルに供給される電流によって制御
される。

【００１１】次に，図１によって，上述した電磁パウダ
クラッチ／ブレーキの制御に適用した本発明に基づく電
磁クラッチまたは電磁ブレーキの定トルク制御装置の一
実施例の詳細を説明する。図１は本発明を説明するため
に主要構成要素を簡略化して示したものであって，電源
回路やグランド回路等詳細要素部品や配線の図示は省略
している。また，スナバ回路等，素子の保護やノイズ消
去用の回路，及び回路の安定や効率を向上させるための
補助回路等の図示は省略している。また，従来の実施例
で示した図３，図４，図５との共通要素回路部品の符号
は共通に用いている。図１において，符号４は交流電源
母線から供給される交流電源であって，この交流電源か
ら供給される交流電力は整流回路１０と濾波用コンデン
サ１１によってプラス電源母線ｅとマイナス電源母線ｆ
との間に供給される直流に変換されたあとスイッチング
回路１２によって所定の詳細を後述するパルス列に変換
される。スイッチング回路１２で変換されたパルス列
は，整流回路１３によって直流になり電磁パウダクラッ
チ／ブレーキ８に供給される。上記スイッチング回路１
２はパルス列作成回路１５，例えば，ＰＷＭ回路（以下
ＰＷＭ回路と称す）で作成される所定の周期とデューテ
ィ比を有するパルス列によって作動されている。また，
スイッチング回路１２は，コンデンサ２１，２２とスイ
ッチングトランジスタ２３，２４によって構成されるハ
ーフブリッジタイプのスイッチング回路である。前記Ｐ
ＷＭ回路１５で作成される所定の周期とデューティ比を
有するパルス列によりオンオフされる第１の駆動トラン
ジスタ２６は，直流電源２５の電圧，例えばプラス１５
ボルトを断続し，第１の駆動トランス２８を介して上記
第１のスイッチングトランジスタ２３のベースを駆動す
る。第１の駆動トランス２８の１次側巻線は，また，第
１のダイオード２７によって接地されている。また，Ｐ
ＷＭ回路１５で作成される所定の周期とデューティ比を
有するパルス列によりオンオフされる第２の駆動トラン
ジスタ２９は，前述した直流電圧２５を第１の駆動トラ
ンジスタ２６とは逆位相で断続して第２の駆動トランス
３１を介して第２のスイッチングトランジスタ２４のベ
ースを駆動する。第２の駆動トランス３１の１次側巻線
は，また，第２のダイオード３０によって接地されてい
る。

【００１２】プラス・マイナス電源母線ｅ，ｆ間に接続
されるブリッジ回路を構成するコンデンサ２１と２２と
の接続点とスイッチングトランジスタ２３と２４との接
続点の間には，スイッチングトランス３２の１次側巻線
が接続されている。スイッチングトランジスタ２３，２
４がそれぞれ駆動されると，前述したプラス電源母線ｅ
とマイナス電源母線ｆとの間に電流が，スイッチングト
ランス３２の１次側巻線を方向を変換し断続して流れ
る。従って，スイッチングトランス３２の２次側巻線か
らは，その巻数比に従ったレベルのパルス電流が出力さ
れる。整流回路１３においては，スイッチングトランス
３２のセンタタップタイプの２次側巻線出力を，１対の
整流用ダイオード３３と３４によって両波整流して電磁
パウダクラッチ／ブレーキ８に供給する。電磁パウダク
ラッチ／ブレーキ８に流れる電流は，直列に接続された
電磁パウダクラッチ／ブレーキ電流検出用の抵抗器３５
によって検出されて前記ＰＷＭ回路１５に供給される。
ＰＷＭ回路１５には，また，電磁パウダクラッチ／ブレ
ーキ８に設定すべき伝達トルク値またはブレーキトルク
値をテンキー等によって設定する設定手段３６からの設
定信号が入力されている。上記設定手段３６からの設定
値は，当該電磁パウダクラッチ／ブレーキ８の特性，ス
イッチング回路１２の特性，及び，前記電磁パウダクラ
ッチ／ブレーキ電流検出用の抵抗器３５によって検出さ
れる電磁パウダクラッチ／ブレーキの電流を示す信号値
等に対応した適切な電流指令値として設定されている。

【００１３】次に上述した回路構成の動作作用を説明す
る。電磁パウダクラッチ／ブレーキ８が電磁パウダクラ
ッチの場合は伝達トルク値，また，電磁パウダクラッチ
／ブレーキ８が電磁パウダブレーキの場合は吸収すべき
ブレーキトルク値をテンキー等によって設定する設定手
段３６から設定する。設定手段３６においては，前述し
たように，当該電磁パウダクラッチ／ブレーキ８の特
性，スイッチング回路１２の特性，及び，前記電磁パウ
ダクラッチ／ブレーキ電流検出用の抵抗器３５によって
検出される電磁パウダクラッチ／ブレーキ電流を示す信
号値等に対応した適切な電流指令値として設定されてい
る。この電流指令値の大きさに比例してパルス幅が変化
する，即ち，この電流指令値に対応して予め設定された
周期とデューティ比を有するパルス列がＰＷＭ回路で作
成される。このパルス列のパルスが第１の駆動トランジ
スタ２６に入力してオンすると，オンした第１の駆動ト
ランジスタ２６は直流電源２５から第１の駆動トランス
２８の１次側巻線に電流を流し，この第１の駆動トラン
ス２８を介して第１のスイッチングトランジスタ２３の
ゲートを駆動してオンさせる。第１のスイッチングトラ
ンジスタ２３がオンすると，プラス電源母線ｅからこの
第１のスイッチングトランジスタ２３，スイッチングト
ランス３２の一次側巻線，第２のコンデンサ２２を通っ
てマイナス電源母線ｆに電流が流れる。このパルスが切
れると第１の駆動トランジスタ２６がオフされ，第１の
スイッチングトランジスタ２３がオンの間にその駆動回
路に蓄積されたエネルギが第１のダイオード２７によっ
て速やかに回収される。前記第１の駆動トランジスタ２
６がオフになった後，ＰＷＭ回路１５は次に第２の駆動
トランジスタ２９にパルスを入力してこの第２の駆動ト
ランジスタ２９をオンする。従って，前述と同様の働き
によって，第２のスイッチングトランジスタ２４がオン
する。第２のスイッチングトランジスタ２４がオンする
とプラス電源母線ｅから第１のコンデンサ２１，スイッ
チングトランス３２の１次側巻線，第２のスイッチング
トランジスタ２４を通ってマイナス電源母線ｆに電流が
流れる。このパルスが切れると第２の駆動トランジスタ
２９がオフされ，第２のスイッチングトランジスタ２４
がオンの間にその駆動回路に蓄積されたエネルギが第２
のダイオード３０によって速やかに回収される。以後上
述の動作が繰り返される。従って，上記パルス列によっ
てスイッチングトランス３２には方向を交互に電流を流
しパルス電力としてこのスイッチングトランス３２の２
次側に伝達する。スイッチングトランス３２の２次側に
出力したパルス電力は整流用ダイオード３３，３４によ
って両波整流して電磁パウダクラッチ／ブレーキ８を駆
動する。上述した回路の働きによって，前記パルス列の
各パルス幅が広い場合，即ち，ＰＷＭの変調度が大なる
場合には電磁パウダクラッチ／ブレー８に流れる電流が
大になる。逆に，パルス列の各パルス幅が狭い場合，即
ち，ＰＷＭの変調度が小なる場合には電磁パウダクラッ
チ／ブレーキ８に流れる電流が小になる。

【００１４】前述したように，電磁パウダクラッチ／ブ
レーキ８に流れる電流が大であると，電磁パウダクラッ
チにおいては伝達するトルクが大であり，電磁パウダブ
レーキにおいては吸収するブレーキトルクが大である。
また，逆に，電磁パウダクラッチ／ブレーキ８に流れる
電流が小であると，電磁パウダクラッチにおいては伝達
するトルクが小であり，電磁パウダブレーキにおいては
吸収するブレーキトルクが小である。従って，前記設定
手段３６によって設定した所望するトルク値に対応した
電流が電磁パウダクラッチ／ブレーキ８に流れ，電磁パ
ウダクラッチにおいては所望するトルクが伝達され，電
磁パウダブレーキにおいては所望するブレーキトルクが
吸収される。上記した電磁パウダクラッチ／ブレーキ８
を流れる電流はこの回路に直列に接続した抵抗器３５を
流れるので，この抵抗器３５の両端に発生する電圧，即
ち，電磁パウダクラッチ／ブレーキ８を流れる電流に比
例した値の電圧がＰＷＭ回路１５に入力する。ＰＷＭ回
路１５においては，設定手段３６で設定したトルク値に
対応した電流指令値とこの抵抗器３５で検出した電磁パ
ウダクラッチ／ブレーキ８を流れる電流値を示す電圧と
を比較し，その偏差値に従い予め設定した条件によっ
て，この偏差がゼロになるように前述したこのＰＷＭ回
路から出力するパルス列のパルス幅を自動的に変化させ
る。従って，電磁パウダクラッチ／ブレーキ８は図１に
示す回路によって，設定手段３６で設定したトルクを精
度良く伝達し，または，設定手段３６で設定したブレー
キトルクを精度良く吸収する。

【００１５】上述の説明は本発明についての各実施例そ
れぞれの基本構成について説明したものであって，その
他応用改変することが可能である。例えば，上述の説明
では 電磁クラッチまたは電磁ブレーキとして電磁パウ
ダクラッチまたは電磁パウダブレーキを対象とした場合
について説明したが，供給する電流または電圧によって
伝達するトルクまたは吸収すべきブレーキトルクが制御
できるものであれば，どのようなクラッチまたはブレー
キにも適用できる。また，上述の説明ではスイッチング
回路がハーフブリッジタイプの場合について説明した
が，電磁クラッチまたは電磁ブレーキに供給すべき電流
が１０アンペア程度の場合には上述したハーフブリッジ
回路が適しているが，電磁クラッチまたは電磁ブレーキ
に供給すべき電流がより大なる場合にはコンデンサ２
１，２２をスイッチングトランジスタに換えたフルブリ
ッジタイプを用いてもよい。また，スイッチング素子を
トランジスタとして説明したが，ＦＥＴ等その他のスイ
ッチング素子を用いてもよく，スイッチング素子の駆動
回路も上述した以外の回路構成を用いても良いことは勿
論である。また，スイッチング用のパルス列作成をＰＷ
Ｍ回路によって行うように説明したが，所定の設定値に
対応してパルス列のデューティ比を変化させるその他の
手段を用いても良く，また，パルス周期を含めて変化さ
せるようにしても良い。

【００１６】また，交流電源の整流後の濾波回路には１
個のコンデンサを記し，パルス電力の整流後には濾波用
の回路部品を記していないが，濾波機能は使用する電磁
クラッチまたは電磁ブレーキその他この回路の条件に従
って適切に構成すれば良い。また，電磁パウダクラッチ
／ブレーキを流れる電流値を検出するのに回路に直列に
挿入した抵抗器を使用するように説明したが，ＣＴ（計
器用変流器）を用いても良い。また，設定手段３６にお
ける設定トルク値に対応する電気信号の種類によって，
電磁パウダクラッチ／ブレーキの両端の電圧を検出する
ようにして電圧制御をするようにしても，スイッチング
トランス３２に電圧検出用の第３の巻線を設ける等その
他の手段によっても良い。また，直接トルクを検出する
ようにしても良い。また，トルク設定をテンキー等によ
るように説明したが，この定トルク制御装置の上位の制
御装置から指令される設定信号によって設定されるよう
にする等その他の適切な設定手段を用いるようにするこ
とができる。また，整流回路１０は，スイッチ回路をも
うけて整流方式を切替えることができる回路にしておく
ことによって，本発明に基づく定トルク制御装置を，例
えば，交流電源４が１００ボルトの場合にも２００ボル
トの場合にも対応させることができる。また，制御信号
によって整流方式が切替可能になる回路にすることによ
って電磁クラッチまたは電磁ブレーキに設定し制御でき
るトルク範囲を拡大することができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明に基づく電磁クラッチまたは電磁
ブレーキの定トルク制御装置は上述したようにブリッジ
タイプスイッチング回路を構成要素に入れ，電圧または
電流制御を円滑に行う構成としたので，次のような優れ
た効果が得られる。 電磁クラッチが伝達するトルク，または，電磁ブレー
キにより吸収するブレーキトルクを自由に精度良く制御
することができる。 電磁クラッチが伝達すべきトルク，または，電磁ブレ
ーキにより吸収すべきブレーキトルクを自由に設定する
ことができる。 回路周波数が高周波にできるのでスイッチングトラン
スが軽量小型になる。 損失が減少したので小型の放熱機構によっても発熱を
低く押さえることができる。 大容量の電磁クラッチ／ブレーキ用の制御装置が小型
軽量に構成できる。 スイッチング回路にハ−フブリッジタイプを使用する
場合は，１０アンペア程度の電流を流す通常の大型電磁
クラッチ／ブレ−キに最適な電磁クラッチまたは電磁ブ
レ−キの定トルク制御装置が得られる。 パルス列作成回路にＰＷＭ回路を使用する場合は，ス
イッチング回路を作動するパルス列が，当該電磁クラッ
チ／ブレ−キに所望するトルク値に対応して精度良く容
易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく実施例の電磁クラッチまたは電
磁ブレーキの定トルク制御装置における回路構成を示す
ブロック回路図である。

【図２】本発明に基づく実施例に示す電磁パウダクラッ
チ／ブレーキの構造を示す概要断面図である。

【図３】電磁クラッチの用法を説明する概要ブロック構
成図である。

【図４】電磁ブレーキの用法を説明する概要ブロック構
成図である。

【図５】従来の電磁クラッチまたは電磁ブレーキの制御
装置の構成を説明するブロック回路図である。

【符号の説明】

１：駆動動力源（電動機） ２：電磁クラッチ ３：負荷機構 ４：交流電源 ６：駆動機能をもった機構装置 ７：電磁ブレーキ ８：電磁クラッチ／ブレーキ （電磁パウダクラッチ／
ブレーキ） ９：固定部 １０：整流回路 １２：スイッチング回路 １３：整流回路 １５：パルス列作成回路（ＰＷＭ回路） ２１，２２：（ブリッジ用）コンデンサ ２３，２４：スイッチング素子（トランジスタ） ２６，２９：トランジスタ ３２：スイッチングトランス ３５：電流検出手段（抵抗器） ３６：トルク設定手段（電流設定手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁クラッチによって所定の駆動トルク
   を伝達し，または，電磁ブレーキによって所定のブレー
   キトルクを吸収させる電磁クラッチまたは電磁ブレーキ
   の制御装置において，交流電源を直流に変換する整流回
   路と，該直流を所定のパルス列に変換するブリッジタイ
   プスイッチング回路と，該パルス列を整流して当該電磁
   クラッチまたは電磁ブレーキに供給する整流回路と，当
   該電磁クラッチまたは電磁ブレーキに供給される電圧値
   または電流値を検出する検出手段と，当該電磁クラッチ
   によって伝達する駆動トルクまたは電磁ブレーキによっ
   て吸収するブレーキトルクを規定する該電磁クラッチま
   たは電磁ブレーキに供給する電圧値または電流値を設定
   する設定手段と，該設定手段により設定された値により
   所定の条件に従った周期とデューティ比を有するパルス
   列を作成するパルス列作成回路とを備え，該パルス列作
   成回路により作成したパルス列によって前記スイッチン
   グ回路を作動するとともに，前記検出手段によって検出
   した電圧値または電流値と前記設定手段によって設定し
   た電圧値または電流値とを比較し，比較の結果得られた
   偏差信号に基づき上記パルス列作成回路によって得られ
   るパルス列のデューティ比を補正することによって，当
   該電磁クラッチにより伝達する駆動トルクまたは電磁ブ
   レ−キにより吸収するブレ−キトルクを，前記設定手段
   により設定した所望の各トルク値に維持するようにした
   ことを特徴とする電磁クラッチまたは電磁ブレーキの定
   トルク制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のブリッジタイプスイッチ
   ング回路はハ−フブリッジタイプであることを特徴とす
   る請求項１記載の電磁クラッチまたは電磁ブレ−キの定
   トルク制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のパルス列作成回路はＰＷ
   Ｍ回路であることを特徴とする請求項１記載の電磁クラ
   ッチまたは電磁ブレ−キの定トルク制御装置。