JPS6331500A - 電磁式トルク伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電磁式トルク伝達装置、特に渦電流式電磁ブ
レーキ等のトルク伝達制御をする電磁式トルク伝達装置
に関する。

〔従来の技術〕

各種機械には、渦電流式電磁ブレーキや各種各様の電磁
クラッチが設けられており、回転速度の制御が行なわれ
る。

現在よく用いられている渦電流式電磁ブレーキは、静止
又は大きな慣性を有する励磁コイルに直流を通ずるとそ
の磁束がアルミニウム又は銅の円板状回転子を切り、そ
の円板状回転子内に渦電流が流れて制動力が働くので制
動トルクの伝達が行なわれるものである。

又、電磁吸着式のクラッチは、入出力軸間の伝達トルク
を連続的に制動できる連続式のものと、Ｏ又は最大の二
つの状態に変化させるオンオフ形とに分けられる。

然しなから、上記電磁クラッチ等に於ては、あらかじめ
定められたプログラム等に従ってトルク伝達を行わしめ
る制御装置を具備したものは未だ開発されていない。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、叙上の観点に立ってなされたものであって、
その目的とするところは、車輌、工作機械等に使用され
る渦電流式電磁ブレーキ、電磁吸着式クラッチ等に、あ
らかしめ定められたトルク伝達を行わしめることができ
るようにした電磁式トルク伝達装置を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

而して、上記の目的は、トルク伝達装置に、人力軸の回
転速度を設定する回転速度設定装置又は入力軸の回転速
度を検出する第一の速度センサと、出力軸の回転速度を
検出する第二の速度センサと、入力軸と出力軸の回転速
度及び励磁コイル電流の値から対応する伝達トルクを算
出する演算回路とを設け、これにより励磁電流を制御す
るよう構成することによって達成される。

〔作　　用］ 叙上の如く構成することにより、入力軸と出力軸の回転
速度に応じて励磁コイルへの電流が制御され、これによ
りあらかじめ定められた制動又は駆動が行なわれるもの
である。

〔実　施　例〕

以下、図面を参照しつ＼本発明の詳細を具体的に説明す
る。

図面は、本発明に係る電磁式トルク伝達装置の一実施例
を示す説明図である。

尚、本実施例では、摩擦板式電磁クラッチを用いた場合
を示すが、この原理は電磁ブレーキ等も利用できるもの
である。

図中、■は従来公知の摩擦板式電磁クラッチ、２はその
駆動円板、３は従動円板、４はスプリング、５は励磁コ
イル、６は入力軸、７は出力軸、８．９はそれぞれ上記
入力軸６及び出力軸７に設けてられており、それぞれ磁
気マーク８ａ、８ａ及び９ａ、９ａを円周面に多数配設
して成る円筒磁気スケール、１０．１０′はスリップリ
ング、１１は第一の速度センサ、１２は第二の速度セン
サ、１３．１４は増幅器、１５．１６は波形整形回路、
１７は演算回路、１８は抵抗、１９は増幅器、２０はト
ルク表示器、２１はパルスゼネレータ、２２はスイッチ
ング素子、２３はコンデンサ、２４はダイオード、２５
は電源装置、２６は数値制御装置、２７は入力軸６を数
値制御装置２６からの駆動及び回転速度指令により回転
駆動するモータ及びモータ駆動回路、２８は数値制御装
置２６からの出力指令信号中の回転速度指令信号のみを
選択し、前記第一の速度センサ１１の検出出力信号に代
えて演算回路１７に入力せしめる選択回路である。

而して、この電磁クラッチ１に於ては、入力軸６、及び
出力軸７はいずれも図示しない軸受により回動自在に支
承されている。

駆動円板２は、その中心孔２ａが入力軸６に固着され、
入力軸６と一体に回転する円盤体であり、その周辺部に
は摩擦シュー２ｂが設けられている。

従動円Ｆｊ、３は、その周辺部に摩擦シュー３ｂが設け
られた円盤体であり、その中心孔３ａにはスプラインが
設けられており、それに噛み合うスプラインが設けられ
ている出力軸７に取り付けられ、出力軸７と共に回転す
るが、出力軸７の軸方向には一定範囲内で摺動自在であ
り、又、スプリング４の弾性力を受けて常時図中右方に
押圧されている。

パルスゼネレータ２１は、スイッチング素子２２をオン
、オフし、コンデンサ２３及びダイオード２４を介して
所望の励磁電流を励磁コイル５に送るものである。

電磁クラッチ１は、励磁コイル５にスリップリング１０
．１０′から直流が送られると、従動円板３が励磁され
て、それに対向する駆動円板２に吸い付き、シュー２ｂ
と３ｂが係合してトルクの伝達が行われるようになる。

入力軸６及び出力軸７には、それぞれ円筒磁気スケール
８．９が設けられており、上記円筒磁気スケール８．９
には円周面に磁気マーク８ａ、８ａ及び９ａ、９ａが等
間隔に多数配設されている。

第一の速度センサ１１及び第二の速度センサ１２は、そ
れぞれ上記円筒磁気スケール８．９の磁気マーク８ａ、
８ａ及び９ａ、９ａに対向した位置に設けられ、それぞ
れ入力軸６及び出力軸７の回転速度を検出するものであ
る。

第一の速度センサ１１及び第二の速度センサ１２は、そ
れぞれ増幅器１３．１４、波形整形回路１５．１６及び
演算回路１７に接続されている。

第−の速度センサ１１及び第二の速度センサ１２は、そ
れぞれ回転する円筒磁気スケール８．９の磁気マーク８
ａ、８ａ及び９ａ、９ａを検出する。その検出されたそ
れぞれの正弦波の電気信号は、それぞれ増幅器１３．１
４で増幅され、波形整形回路１５．１６に送られ、波形
整形回路１５．１６でそれぞれ矩形パルスに波形整形さ
れる。上記矩形パルスは演算回路１７に送られ、演算回
路１７でそれぞれ入力軸６、出力軸７の回転数が算出さ
れる。

一方、励磁コイル５に供給されている励磁電流は、抵抗
１日により検出され、増幅器１９で増幅され、演算回路
１７に入力する。

入力軸の速度、励磁電流の大きさ、負荷の慣性モーメン
ト、出力軸の速度、及びスリップ率の関係はあらかじめ
実測により求められ演算回路１７に記録されており、演
算回路１７は、それらのデータに基づいてそれらに対応
した前述の各種入力信号と対比して負荷又は伝達トルク
を算出してトルク表示器２０に表示すると共に、パルス
ゼネレータ２１の出力パルスのオンオフ比を制御し、こ
れにより励磁コイル５の励磁電流を制御し、あらかじめ
定められたシーケンスプログラムに従って出力軸７側に
伝達されるトルク及びスリ・ツブ率を制御するものであ
る。

又、本発明の他の実施例としては、出力軸７側にのみ速
度センサ１２を設ける構成でも実施可能なものであり、
かかる場合には図示するように、入力軸６の速度センサ
１１の入力軸回転速度検出出力信号に代え、数値制御装
置２６からモータ及びモータ駆動回路２７に出力される
駆動及び回転速度指令信号の中から回転指令信号のみを
選択回路２８により選択して演算回路１７に入力させ、
この数値制御装置２６に予め設定された入力軸６の所望
回転速度と、出力軸７の回転速度センサ１２による検出
回転速度との偏差に応じて励磁コイル５電流が制御され
、前述の実施例と実質上同一の目的、作用効果が奏され
ることになる。

〔発明の効果〕

本発明は叙上の如く構成されるから、本発明によるとき
は、入力軸と出力軸の回転速度等に応じて励磁コイルへ
の電流が制御されるので、入力側から出力側へのトルク
伝達を確実かつ適正に行なうことができる電磁式トルク
伝達装置を提供し得るものである。

尚、本発明の構成は叙上の実施例に固定されるものでは
なく、例えば、回転の検出に磁気エンコーダを用いたが
、これに代えてその他の公知のセンサを用いても良く、
又、他の各要素の構成も本発明の目的の範囲内で自由に
設計変更できるものであり、本発明はそれらの総てを包
摂するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る電磁式トルク伝達装置の一実施例
を示す説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸の回転速度を設定する回転速度設定装置と
   、 出力軸の回転速度を検出する速度センサと、入力軸と出
   力軸の速度差を算出し、その速度差に対応する伝達トル
   クを算出する演算回路とを具備したことを特徴とする電
   磁式トルク伝達装置。
2. （２）入力軸の回転速度を設定する設定装置が、入力軸
   の回転速度を検出する速度センサである特許請求の範囲
   第１項記載の電磁式トルク伝達装置。