JPH06189594A - トルク発生装置 - Google Patents
トルク発生装置Info
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- JPH06189594A JPH06189594A JP4354708A JP35470892A JPH06189594A JP H06189594 A JPH06189594 A JP H06189594A JP 4354708 A JP4354708 A JP 4354708A JP 35470892 A JP35470892 A JP 35470892A JP H06189594 A JPH06189594 A JP H06189594A
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- signal
- output
- wave
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、入出力トルク特性の非直線性及
びヒステリシスを十分に改善することができるととも
に、装置の周波数特性を著しく向上させることができ
る。 【構成】 この発明は、一定トルクを出力するインダク
ションモータ１１Ａ、１１Ｂと、このモータに連結さ
れ、出力ロータがクラッチ出力シャフト２２に連結され
た電磁クラッチと、指示トルク信号Ａにおける正側及び
負側半波整流信号α、βをそれぞれ出力する半波整流器
１６Ａ、１６Ｂと、正側及び負側半波整流信号に基づい
て電磁クラッチの電磁石をパルス幅変調方式により励磁
させるパルス幅変調器１５Ａ、１５Ｂとを有し、クラッ
チ出力シャフトに設置された歪ゲージ１７からの出力ト
ルク信号Ｂを指示トルク信号へフィードバックさせると
もに、正側及び負側半波整流信号を信号の零近傍におい
て重ね合わせたものである。
びヒステリシスを十分に改善することができるととも
に、装置の周波数特性を著しく向上させることができ
る。 【構成】 この発明は、一定トルクを出力するインダク
ションモータ１１Ａ、１１Ｂと、このモータに連結さ
れ、出力ロータがクラッチ出力シャフト２２に連結され
た電磁クラッチと、指示トルク信号Ａにおける正側及び
負側半波整流信号α、βをそれぞれ出力する半波整流器
１６Ａ、１６Ｂと、正側及び負側半波整流信号に基づい
て電磁クラッチの電磁石をパルス幅変調方式により励磁
させるパルス幅変調器１５Ａ、１５Ｂとを有し、クラッ
チ出力シャフトに設置された歪ゲージ１７からの出力ト
ルク信号Ｂを指示トルク信号へフィードバックさせると
もに、正側及び負側半波整流信号を信号の零近傍におい
て重ね合わせたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、指示トルクに応じた
出力トルクを発生するトルク発生装置に関する。
出力トルクを発生するトルク発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】指示トルクに応じた出力トルクを発生す
るトルク発生装置として、サーボモータ及びサーボアン
プを用いたものがある。この従来のトルク発生装置で
は、指示トルク信号をサーボアンプを経てサーボモータ
へ入力し、このサーボモータにて所定の出力トルクを発
生するようにしている。
るトルク発生装置として、サーボモータ及びサーボアン
プを用いたものがある。この従来のトルク発生装置で
は、指示トルク信号をサーボアンプを経てサーボモータ
へ入力し、このサーボモータにて所定の出力トルクを発
生するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、サーボモー
タは電磁作用を利用しているものであるため、サーボモ
ータにて発生した出力トルクをそのまま取り出したので
は、入出力トルク特性にヒステリシスや非直線性が表わ
れる。またトルク発生装置の周波数特性（応答性）も低
い。
タは電磁作用を利用しているものであるため、サーボモ
ータにて発生した出力トルクをそのまま取り出したので
は、入出力トルク特性にヒステリシスや非直線性が表わ
れる。またトルク発生装置の周波数特性（応答性）も低
い。
【０００４】この発明は、上述の事情を考慮してなされ
たものであり、入出力特性の非直線性及びヒステリシス
を十分に改善することができるとともに、装置の周波数
特性も著しく向上させることができるトルク発生装置を
提供することを目的とする。
たものであり、入出力特性の非直線性及びヒステリシス
を十分に改善することができるとともに、装置の周波数
特性も著しく向上させることができるトルク発生装置を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、一定トルク
を出力するモータと、このモータに連結され、トルク伝
達率を変更可能とし、出力ロータがクラッチ出力シャフ
トに連結された電磁クラッチと、指示トルク信号におけ
る正側半波整流信号及び負側半波整流信号をそれぞれ出
力する半波整流器と、上記正側及び負側半波整流信号に
それぞれ基づいて上記電磁クラッチの電磁石をパルス幅
変調方式により励磁させるパルス幅変調器とを有し、上
記クラッチ出力シャフトに設置された出力トルク検出器
からの出力トルク信号を上記指示トルク信号へフィード
バックさせるとともに、上記正側半波整流信号と負側半
波整流信号とを信号の零近傍において重ね合わせるよう
構成したものである。
を出力するモータと、このモータに連結され、トルク伝
達率を変更可能とし、出力ロータがクラッチ出力シャフ
トに連結された電磁クラッチと、指示トルク信号におけ
る正側半波整流信号及び負側半波整流信号をそれぞれ出
力する半波整流器と、上記正側及び負側半波整流信号に
それぞれ基づいて上記電磁クラッチの電磁石をパルス幅
変調方式により励磁させるパルス幅変調器とを有し、上
記クラッチ出力シャフトに設置された出力トルク検出器
からの出力トルク信号を上記指示トルク信号へフィード
バックさせるとともに、上記正側半波整流信号と負側半
波整流信号とを信号の零近傍において重ね合わせるよう
構成したものである。
【０００６】
【作用】この発明にかかるトルク発生装置によれば、モ
ータにて発生した一定の出力トルクを、トルク伝達率を
変更可能とする電磁クラッチを用いて、指示トルク信号
に応じた任意の大きさのトルクに変更し、このトルクを
出力トルクとして取り出すことができる。
ータにて発生した一定の出力トルクを、トルク伝達率を
変更可能とする電磁クラッチを用いて、指示トルク信号
に応じた任意の大きさのトルクに変更し、このトルクを
出力トルクとして取り出すことができる。
【０００７】その際、電磁クラッチの電磁石をパルス幅
変調路にて、パルス幅変調方式により励磁させたことか
ら、入出力トルク特性のヒステリシスを改善することが
できるとともに、装置の周波数特性も向上させることが
できる。また、半波整流器にて正側半波整流信号と負側
半波整流信号とを信号の零近傍において重ね合わせたこ
とから、入出力トルク特性の非直線性を改善させること
ができる。
変調路にて、パルス幅変調方式により励磁させたことか
ら、入出力トルク特性のヒステリシスを改善することが
できるとともに、装置の周波数特性も向上させることが
できる。また、半波整流器にて正側半波整流信号と負側
半波整流信号とを信号の零近傍において重ね合わせたこ
とから、入出力トルク特性の非直線性を改善させること
ができる。
【０００８】更に、出力トルク検出器からの出力トルク
信号を入力トルク信号へフィードバックさせたので、上
記入出力トルク特性の非直線性やヒステリシスをより一
層改善させることができるとともに、装置の周波数特性
も著しく向上させることができる。
信号を入力トルク信号へフィードバックさせたので、上
記入出力トルク特性の非直線性やヒステリシスをより一
層改善させることができるとともに、装置の周波数特性
も著しく向上させることができる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【００１０】図１は、この発明に係るトルク発生装置の
一実施例を示すブロック図である。
一実施例を示すブロック図である。
【００１１】トルク発生装置１０は、一定トルクを出力
する 2個のインダクションモータ１１Ａ及び１１Ｂと、
これらのインダクションモータ１１Ａ及び１１Ｂのそれ
ぞれのモータ出力シャフト１２Ａ及び１２Ｂに、ベルト
１３Ａ及び１３Ｂ等の動力伝達機構を介して連結された
2個の電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂと、これ
ら電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂのそれぞれの
電磁石２１（後述）に電気的に接続されたパルス幅変調
器１５Ａ及び１５Ｂと、これらのパルス幅変調器１５Ａ
及び１５Ｂのそれぞれに電気的に接続された半波整流器
１６Ａ及び１６Ｂと、出力トルクを検出する出力トルク
検出器としての歪ゲージ１７と、を有して構成される。
する 2個のインダクションモータ１１Ａ及び１１Ｂと、
これらのインダクションモータ１１Ａ及び１１Ｂのそれ
ぞれのモータ出力シャフト１２Ａ及び１２Ｂに、ベルト
１３Ａ及び１３Ｂ等の動力伝達機構を介して連結された
2個の電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂと、これ
ら電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂのそれぞれの
電磁石２１（後述）に電気的に接続されたパルス幅変調
器１５Ａ及び１５Ｂと、これらのパルス幅変調器１５Ａ
及び１５Ｂのそれぞれに電気的に接続された半波整流器
１６Ａ及び１６Ｂと、出力トルクを検出する出力トルク
検出器としての歪ゲージ１７と、を有して構成される。
【００１２】インダクションモータ１１Ａは時計回りの
一定トルクを発生し、インダクションモータ１１Ｂは反
時計回りの一定トルクを発生する。これらのインダクシ
ョンモータ１１Ａ及び１１Ｂにて発生した回転方向が異
なる一定のトルクは、トルク伝達率を変更可能な電磁パ
ウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂによって、それぞれ任
意の大きさのトルクに変更される。
一定トルクを発生し、インダクションモータ１１Ｂは反
時計回りの一定トルクを発生する。これらのインダクシ
ョンモータ１１Ａ及び１１Ｂにて発生した回転方向が異
なる一定のトルクは、トルク伝達率を変更可能な電磁パ
ウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂによって、それぞれ任
意の大きさのトルクに変更される。
【００１３】これらの電磁パウダークラッチ１４Ａ及び
１４Ｂは、図２に示すように、入力シリンダ１８と出力
ロータ１９との隙間に磁性粉体２０を封入したものであ
り、入力シリンダ１８に内蔵された電磁石２１が励磁さ
れることにより、磁性粉体２０が結束して固体状にな
り、入力シリンダ１８及び出力ロータ１９間にクーロン
摩擦が発生して、その強度に応じたトルクが出力ロータ
１９へ伝達される。
１４Ｂは、図２に示すように、入力シリンダ１８と出力
ロータ１９との隙間に磁性粉体２０を封入したものであ
り、入力シリンダ１８に内蔵された電磁石２１が励磁さ
れることにより、磁性粉体２０が結束して固体状にな
り、入力シリンダ１８及び出力ロータ１９間にクーロン
摩擦が発生して、その強度に応じたトルクが出力ロータ
１９へ伝達される。
【００１４】電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂの
それぞれの出力ロータ１９は、図１及び図２に示すよう
に、共通のクラッチ出力シャフト２２に連結され、この
クラッチ出力シャフト２２にアーム２３が固着される。
また、それぞれの入力シリンダ１８には入力ハブ２４が
形成される。この入力ハブ２４にベルト１３Ａまたは１
３Ｂが巻き付けられて、インダクションモータ１１Ａま
たは１１Ｂからのトルクが入力シリンダ１８に伝達され
る。従って、電磁パウダークラッチ１４Ａの出力ロータ
１９に、入力シリンダ１８を介してインダクションモー
タ１１Ａからの時計回りのトルクが伝達され、また、電
磁パウダークラッチ１４Ｂの出力ロータ１９に、入力シ
リンダ１８を介してインダクションモータ１１Ｂからの
反時計回りのトルクが伝達される。
それぞれの出力ロータ１９は、図１及び図２に示すよう
に、共通のクラッチ出力シャフト２２に連結され、この
クラッチ出力シャフト２２にアーム２３が固着される。
また、それぞれの入力シリンダ１８には入力ハブ２４が
形成される。この入力ハブ２４にベルト１３Ａまたは１
３Ｂが巻き付けられて、インダクションモータ１１Ａま
たは１１Ｂからのトルクが入力シリンダ１８に伝達され
る。従って、電磁パウダークラッチ１４Ａの出力ロータ
１９に、入力シリンダ１８を介してインダクションモー
タ１１Ａからの時計回りのトルクが伝達され、また、電
磁パウダークラッチ１４Ｂの出力ロータ１９に、入力シ
リンダ１８を介してインダクションモータ１１Ｂからの
反時計回りのトルクが伝達される。
【００１５】電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂ
は、コイル（図示せず）を内蔵した電磁石２１の励磁作
用を利用してトルクを伝達するものであるため、入出力
トルク特性に非直線性及びヒステリシスが表われ、ま
た、クラッチ１４Ａ及び１４Ｂの周波数特性（応答性）
も低い場合がある。そこで、このトルク発生装置１０で
は、電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂの電磁石２
１の励磁方式として、パルス幅変調器１５Ａ及び１５Ｂ
によるパルス幅変調方式が採用されている。パルス幅変
調器１５Ａには、指示トルク信号Ａのうち半波整流器１
６Ａを介して正側の半波整流信号αが入力される。ま
た、パルス幅変調器１５Ｂには、指示トルク信号Ａのう
ち半波整流器１６Ｂを介して負側の半波整流信号βが入
力される。
は、コイル（図示せず）を内蔵した電磁石２１の励磁作
用を利用してトルクを伝達するものであるため、入出力
トルク特性に非直線性及びヒステリシスが表われ、ま
た、クラッチ１４Ａ及び１４Ｂの周波数特性（応答性）
も低い場合がある。そこで、このトルク発生装置１０で
は、電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂの電磁石２
１の励磁方式として、パルス幅変調器１５Ａ及び１５Ｂ
によるパルス幅変調方式が採用されている。パルス幅変
調器１５Ａには、指示トルク信号Ａのうち半波整流器１
６Ａを介して正側の半波整流信号αが入力される。ま
た、パルス幅変調器１５Ｂには、指示トルク信号Ａのう
ち半波整流器１６Ｂを介して負側の半波整流信号βが入
力される。
【００１６】パルス幅変調器１５Ａまたは１５Ｂは、一
定振幅の矩形波パルスの幅を、正側半波整流信号αまた
は負側半波整流信号βに応じてそれぞれ変化させて、電
磁パウダークラッチ１４Ａまたは１４Ｂのそれぞれの電
磁石２１を励磁させている。これらのパルス幅変調器１
５Ａ及び１５Ｂは、定電圧による励磁方式と定電流によ
る励磁方式との中間に位置する特性を有する。つまり、
定電圧励磁方式では、入出力トルク特性のヒステリシス
は良好であるが、電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４
Ｂの周波数特性が低く、また定電流励磁方式では、上記
ヒステリシスは劣るが上記周波数特性が良好である。パ
ルス幅変調方式による電磁石２１の励磁は、入出力トル
ク特性のヒステリシスが定電流励磁方式よりも優れ、電
磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂの周波数特性が定
電圧励磁方式よりも優れたものである。
定振幅の矩形波パルスの幅を、正側半波整流信号αまた
は負側半波整流信号βに応じてそれぞれ変化させて、電
磁パウダークラッチ１４Ａまたは１４Ｂのそれぞれの電
磁石２１を励磁させている。これらのパルス幅変調器１
５Ａ及び１５Ｂは、定電圧による励磁方式と定電流によ
る励磁方式との中間に位置する特性を有する。つまり、
定電圧励磁方式では、入出力トルク特性のヒステリシス
は良好であるが、電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４
Ｂの周波数特性が低く、また定電流励磁方式では、上記
ヒステリシスは劣るが上記周波数特性が良好である。パ
ルス幅変調方式による電磁石２１の励磁は、入出力トル
ク特性のヒステリシスが定電流励磁方式よりも優れ、電
磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂの周波数特性が定
電圧励磁方式よりも優れたものである。
【００１７】入出力トルク特性の非直線性は、上記パル
ス幅変調による電磁石２１の励磁方式によっても改善さ
れず、この非直線性の改善のために、半波整流器１６Ａ
及び１６Ｂの動作点の零近傍を、図３（Ａ）の１点鎖線
及び２点鎖線並びに図３（Ｂ）に示すように、相互に接
近するようにずらして（ずらし量ｅ）重なり合うように
している（オーバーラップ量２ｅ）。即ち、半波整流器
１６Ａ及び１６Ｂは、指示トルク信号Ａのうちの正側半
波整流信号α及び負側半波整流信号βをマイナス方向及
びプラス方向にそれぞれｅだけずらして、信号の零近傍
を重ね合わせるようにしている。
ス幅変調による電磁石２１の励磁方式によっても改善さ
れず、この非直線性の改善のために、半波整流器１６Ａ
及び１６Ｂの動作点の零近傍を、図３（Ａ）の１点鎖線
及び２点鎖線並びに図３（Ｂ）に示すように、相互に接
近するようにずらして（ずらし量ｅ）重なり合うように
している（オーバーラップ量２ｅ）。即ち、半波整流器
１６Ａ及び１６Ｂは、指示トルク信号Ａのうちの正側半
波整流信号α及び負側半波整流信号βをマイナス方向及
びプラス方向にそれぞれｅだけずらして、信号の零近傍
を重ね合わせるようにしている。
【００１８】上記ずらし量ｅは次のようにして求められ
る。まず、正側半波整流信号α及び負側半波整流信号β
の重なり合わせが全くない場合（ｅ＝０）の入出力トル
ク特性（図４（Ａ））において、直線部分の回帰を求
め、次に、入出力トルク特性がこの直線部分から離れる
点ａ（図３（Ａ））を求める。ところで、上記正側半波
整流信号α及び負側半波整流信号βのずらし量ｅは、正
側半波整流信号αに基づいて電磁パウダークラッチ１４
Ａにて発生した時計回りの出力トルク（図３（Ａ）にお
いて１点鎖線の入出力トルク特性で示す。）と、負側半
波整流信号βに基づいて電磁パウダークラッチ１４Ｂに
て発生した反時計回りの出力トルク（図３（Ａ）におい
て２点鎖線の入出力トルク特性で示す。）のそれぞれの
ずらし量ｅに対応する。従って、正側及び負側を半波整
流信号α及びβのずらし量ｅは、上記点ａの指示トルク
成分の値を１としたときの、上記１点鎖線及び２点鎖線
で示すトルク特性のずらし量ｅの比率として表わされ
る。
る。まず、正側半波整流信号α及び負側半波整流信号β
の重なり合わせが全くない場合（ｅ＝０）の入出力トル
ク特性（図４（Ａ））において、直線部分の回帰を求
め、次に、入出力トルク特性がこの直線部分から離れる
点ａ（図３（Ａ））を求める。ところで、上記正側半波
整流信号α及び負側半波整流信号βのずらし量ｅは、正
側半波整流信号αに基づいて電磁パウダークラッチ１４
Ａにて発生した時計回りの出力トルク（図３（Ａ）にお
いて１点鎖線の入出力トルク特性で示す。）と、負側半
波整流信号βに基づいて電磁パウダークラッチ１４Ｂに
て発生した反時計回りの出力トルク（図３（Ａ）におい
て２点鎖線の入出力トルク特性で示す。）のそれぞれの
ずらし量ｅに対応する。従って、正側及び負側を半波整
流信号α及びβのずらし量ｅは、上記点ａの指示トルク
成分の値を１としたときの、上記１点鎖線及び２点鎖線
で示すトルク特性のずらし量ｅの比率として表わされ
る。
【００１９】半波整流器１６Ａ及び１６Ｂは、上記正側
半波整流信号α及び負側半波信号βのずらし量ｅを、ｅ
≧0.5 となるように設定して、電磁パウダークラッチ１
４Ａ及び１４Ｂにおける磁性粉体２０の磁化効率が微小
トルク領域（零近傍）で低下するのを補償している。図
４（Ｂ）及び（Ｃ）は、ずらし量ｅ＝0.4 及びｅ＝0.8
のそれぞれの場合の入出力トルク特性を示したものであ
る。入出力トルク特性の非直線性は、ｅ＝0.4 の場合に
は改善が不十分であるが、ｅ＝0.8 の場合には十分改善
されたものとなっている。尚、図４（Ａ）、（Ｂ）及び
（Ｃ）にそれぞれ示す入出力トルク特性は、後述の出力
トルク信号Ｂのフィードバックが併用されたものを示
す。
半波整流信号α及び負側半波信号βのずらし量ｅを、ｅ
≧0.5 となるように設定して、電磁パウダークラッチ１
４Ａ及び１４Ｂにおける磁性粉体２０の磁化効率が微小
トルク領域（零近傍）で低下するのを補償している。図
４（Ｂ）及び（Ｃ）は、ずらし量ｅ＝0.4 及びｅ＝0.8
のそれぞれの場合の入出力トルク特性を示したものであ
る。入出力トルク特性の非直線性は、ｅ＝0.4 の場合に
は改善が不十分であるが、ｅ＝0.8 の場合には十分改善
されたものとなっている。尚、図４（Ａ）、（Ｂ）及び
（Ｃ）にそれぞれ示す入出力トルク特性は、後述の出力
トルク信号Ｂのフィードバックが併用されたものを示
す。
【００２０】図１に示す前記歪ゲージ１７は、 2個の電
磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂに共通のクラッチ
出力シャフト２２に設置されて、出力トルクを検出す
る。この歪ゲージ１７からの出力トルク信号Ｂは、歪増
幅器２５を経て指示トルク信号Ａへフィードバックされ
る。この出力トルク信号Ｂのフィードバックにより、入
出力トルク特性のヒステリシスが十分に改善される。更
に、出力トルク信号Ｂのフィードバックと上述の半波整
流器１６Ａ及び１６Ｂによる正側及び負側半波整流信号
α及びβの重ね合わせとの併用により、入出力トルク特
性の非直線性が十分に改善され、同時に、電磁パウダー
クラッチ１４Ａ及び１４Ｂの周波数特性も著しく向上す
る。
磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂに共通のクラッチ
出力シャフト２２に設置されて、出力トルクを検出す
る。この歪ゲージ１７からの出力トルク信号Ｂは、歪増
幅器２５を経て指示トルク信号Ａへフィードバックされ
る。この出力トルク信号Ｂのフィードバックにより、入
出力トルク特性のヒステリシスが十分に改善される。更
に、出力トルク信号Ｂのフィードバックと上述の半波整
流器１６Ａ及び１６Ｂによる正側及び負側半波整流信号
α及びβの重ね合わせとの併用により、入出力トルク特
性の非直線性が十分に改善され、同時に、電磁パウダー
クラッチ１４Ａ及び１４Ｂの周波数特性も著しく向上す
る。
【００２１】次に、作用（特に、フィードバック制御）
を説明する。
を説明する。
【００２２】図５及び図１に示すように、操作者が指示
トルクを設定すると、トルク発生装置１０に指示トルク
信号Ａが入力される。トルク発生装置１０は、この指示
トルク信号Ａと歪ゲージ１７からフィードバックされた
出力トルク信号Ｂとを比較して、その差を算出する。差
がないときはフィードバック制御を終了する。
トルクを設定すると、トルク発生装置１０に指示トルク
信号Ａが入力される。トルク発生装置１０は、この指示
トルク信号Ａと歪ゲージ１７からフィードバックされた
出力トルク信号Ｂとを比較して、その差を算出する。差
がないときはフィードバック制御を終了する。
【００２３】差があるときは、指示トルク及び出力トル
クの差を零にすべく、半波整流器１６Ａ及び１６Ｂによ
る正側半波整流信号α及び負側半波整流信号βのオーバ
ーラップ量２ｅを変更し、パルス幅変調器１５Ａ及び１
５Ｂから出力されるパルス幅を変更して電磁パウダーク
ラッチ１４Ａ及び１４Ｂを駆動し、これら電磁パウダー
クラッチ１４Ａ又は１４Ｂから出力される出力トルクを
調整する。この調整後、出力トルクは、クラッチ出力シ
ャフト２２の回転により歪ゲージ１７にて検出され、出
力トルク信号Ｂとして、歪増幅器２５により増幅され
て、再び指示トルク信号Ａへフィードバックされる。
クの差を零にすべく、半波整流器１６Ａ及び１６Ｂによ
る正側半波整流信号α及び負側半波整流信号βのオーバ
ーラップ量２ｅを変更し、パルス幅変調器１５Ａ及び１
５Ｂから出力されるパルス幅を変更して電磁パウダーク
ラッチ１４Ａ及び１４Ｂを駆動し、これら電磁パウダー
クラッチ１４Ａ又は１４Ｂから出力される出力トルクを
調整する。この調整後、出力トルクは、クラッチ出力シ
ャフト２２の回転により歪ゲージ１７にて検出され、出
力トルク信号Ｂとして、歪増幅器２５により増幅され
て、再び指示トルク信号Ａへフィードバックされる。
【００２４】上記実施例のトルク発生装置１０によれ
ば、インダクションモータ１１Ａ及び１１Ｂによってそ
れぞれ時計回り及び反時計回りの一定トルクを出力さ
せ、トルク伝達率を変更可能とする電磁パウダークラッ
チ１４Ａ及び１４Ｂが、指示トルク信号Ａに応じた時計
回り及び反時計回りの出力トルクをそれぞれ出力し、然
も、これら電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂの電
磁石２１がパルス幅変調器１５Ａ及び１５Ｂによってパ
ルス幅変調方式によりそれぞれ励磁されたことから、入
出力トルク特性のヒステリシスを改善でき、同時にトル
ク発生装置１０の周波数特性（応答性）も向上させるこ
とができる。然も、パルス幅変調器１５Ａ及び１５Ｂへ
指示トルク信号Ａの正側半波整流信号α及び負側半波整
流信号βをそれぞれ出力する半波整流器１６Ａ及び１６
Ｂが、これら正側及び負側半波整流信号α及びβを信号
の零近傍において重ね合わせたことから、入出力トルク
特性の非直線性を向上させることができる。
ば、インダクションモータ１１Ａ及び１１Ｂによってそ
れぞれ時計回り及び反時計回りの一定トルクを出力さ
せ、トルク伝達率を変更可能とする電磁パウダークラッ
チ１４Ａ及び１４Ｂが、指示トルク信号Ａに応じた時計
回り及び反時計回りの出力トルクをそれぞれ出力し、然
も、これら電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１４Ｂの電
磁石２１がパルス幅変調器１５Ａ及び１５Ｂによってパ
ルス幅変調方式によりそれぞれ励磁されたことから、入
出力トルク特性のヒステリシスを改善でき、同時にトル
ク発生装置１０の周波数特性（応答性）も向上させるこ
とができる。然も、パルス幅変調器１５Ａ及び１５Ｂへ
指示トルク信号Ａの正側半波整流信号α及び負側半波整
流信号βをそれぞれ出力する半波整流器１６Ａ及び１６
Ｂが、これら正側及び負側半波整流信号α及びβを信号
の零近傍において重ね合わせたことから、入出力トルク
特性の非直線性を向上させることができる。
【００２５】また、電磁パウダークラッチ１４Ａ及び１
４Ｂに共通のクラッチ出力シャフト２２に歪ゲージ１７
が設置され、この歪ゲージ１７にて検出された出力トル
クが、出力トルク信号Ｂとして指示トルク信号Ａへフィ
ードバックされたので、入出力トルク特性の非直線性及
びヒステリシスを十分に改善させることができるととも
に、トルク発生装置１０の周波数特性も著しく向上させ
ることができる。
４Ｂに共通のクラッチ出力シャフト２２に歪ゲージ１７
が設置され、この歪ゲージ１７にて検出された出力トル
クが、出力トルク信号Ｂとして指示トルク信号Ａへフィ
ードバックされたので、入出力トルク特性の非直線性及
びヒステリシスを十分に改善させることができるととも
に、トルク発生装置１０の周波数特性も著しく向上させ
ることができる。
【００２６】このように、上記トルク発生装置１０は、
入出力トルク特性の非直線性及びヒステリシスが十分に
改善され、周波数特性も著しく向上させることができる
ので、運動障害患者の運動機能を評価・回復するための
運動機能評価・訓練装置のアクチュエータや、ロボット
ハンドのアクチュエータとして利用することができる。
入出力トルク特性の非直線性及びヒステリシスが十分に
改善され、周波数特性も著しく向上させることができる
ので、運動障害患者の運動機能を評価・回復するための
運動機能評価・訓練装置のアクチュエータや、ロボット
ハンドのアクチュエータとして利用することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るトルク発
生装置によれば、入出力トルク特性の非直線性及びヒス
テリシスを十分に改善することができるとともに、装置
の周波数特性を著しく向上させることができる。
生装置によれば、入出力トルク特性の非直線性及びヒス
テリシスを十分に改善することができるとともに、装置
の周波数特性を著しく向上させることができる。
【図１】この発明に係るトルク発生装置の一実施例を示
すブロック図。
すブロック図。
【図２】図１の電磁パウダークラッチの構成を示す半断
面図。
面図。
【図３】図３（Ａ）は図４（Ａ）の零近傍を拡大して示
すグラフであり、（Ｂ）は半波整流器の特性を示すグラ
フである。
すグラフであり、（Ｂ）は半波整流器の特性を示すグラ
フである。
【図４】図１のトルク発生装置の入出力特性を示し、
（Ａ）は半波整流器における正側半波整流信号及び負側
半波整流信号のずらし量ｅがｅ＝０の場合、（Ｂ）はｅ
＝0.4の場合、（Ｃ）はｅ＝0.8 の場合をそれぞれ示
す。
（Ａ）は半波整流器における正側半波整流信号及び負側
半波整流信号のずらし量ｅがｅ＝０の場合、（Ｂ）はｅ
＝0.4の場合、（Ｃ）はｅ＝0.8 の場合をそれぞれ示
す。
【図５】図１のトルク発生装置における作用を示すフロ
ーチャート。
ーチャート。
１０ トルク発生装置 １１Ａ 、１１Ｂ インダクションモータ １４Ａ、１４Ｂ 電磁パウダークラッチ １５Ａ、１５Ｂ パルス幅変調器 １６Ａ、１６Ｂ 半波整流器 １７ 歪ゲージ １９ 出力ロータ ２１ 電磁石 ２２ クラッチ出力シャフト Ａ 指示トルク信号 Ｂ 出力トルク信号 α 正側半波整流信号 β 負側半波整流信号 ２ｅ 正側及び負側半波整流信号のオーバーラップ量
Claims (1)
- 【請求項１】 一定トルクを出力するモータと、このモ
ータに連結され、トルク伝達率を変更可能とし、出力ロ
ータがクラッチ出力シャフトに連結された電磁クラッチ
と、指示トルク信号における正側半波整流信号及び負側
半波整流信号をそれぞれ出力する半波整流器と、上記正
側及び負側半波整流信号にそれぞれ基づいて上記電磁ク
ラッチの電磁石をパルス幅変調方式により励磁させるパ
ルス幅変調器とを有し、上記クラッチ出力シャフトに設
置された出力トルク検出器からの出力トルク信号を上記
指示トルク信号へフィードバックさせるとともに、上記
正側半波整流信号と負側半波整流信号とを信号の零近傍
において重ね合わせるよう構成したトルク発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354708A JPH06189594A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | トルク発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354708A JPH06189594A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | トルク発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06189594A true JPH06189594A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18439375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4354708A Withdrawn JPH06189594A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | トルク発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06189594A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2736150A3 (de) * | 2012-11-21 | 2018-03-28 | Lakeview Innovation Ltd. | Linearantrieb |
-
1992
- 1992-12-17 JP JP4354708A patent/JPH06189594A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2736150A3 (de) * | 2012-11-21 | 2018-03-28 | Lakeview Innovation Ltd. | Linearantrieb |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |