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JPS6325214B2 - - Google Patents
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JPS6325214B2 - - Google Patents

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JPS6325214B2
JPS6325214B2 JP57080425A JP8042582A JPS6325214B2 JP S6325214 B2 JPS6325214 B2 JP S6325214B2 JP 57080425 A JP57080425 A JP 57080425A JP 8042582 A JP8042582 A JP 8042582A JP S6325214 B2 JPS6325214 B2 JP S6325214B2
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coil
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friction member
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Nozomi Shinozaki
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内蔵するクラツチコイルを励磁する
ことによりモーター軸に設けたクラツチ摩擦部材
と出力軸側に設けたクラツチライニングとを圧接
係合させ、常時高速運転を行なうモーターの回転
力を出力軸に伝達する電磁クラツチ機構を有する
電磁駆動装置に於て、前記クラツチライニングの
摩耗代の検出を行なう電磁駆動装置に係る。
従来、上記電磁クラツチ機構を有する駆動装置
に例えばミシン駆動用に用いられており、前記ク
ラツチライニングの摩耗が促進し、クラツチライ
ニングを担持した連結部材とクラツチ摩擦部材が
接触するようになると、前記出力軸の速度が不安
定になつたり、あるいは圧接部に於て金属と金属
が当るようになるためかみ合つてしまい速度制御
不能となり、場合によつては高速で回転し止まら
なくなり危険でもあつた。また、上記の如く金属
同士が当たるため非常に温度が上昇し危険でもあ
り、又一方、前記クラツチ摩擦部材に金属同士の
接触にともなう傷ができて、補修が必要となつて
しまうというアフターサービス上の問題もあつ
た。
しかし乍ら、従来上記欠点に対し、何らの対策
も打たれていないのが現状であつた。
本発明は、金属同士が接触する前に上記摩耗代
を検出し、上記危険あるいは不具合を除去し、安
全な電磁駆動装置を提供せんとするものである。
第1図は電磁クラツチモーターの構成を示すも
ので、フライホイール1はモーター軸2に固定さ
れており、常時高速で回転している。磁性体金属
よりなるクラツチ摩擦部分3は前記フライホイー
ル1に固定されており、クラツチ固定鉄心4及び
磁性体金属よりなるクラツチ連結部材5との間に
破線で示した磁気回路を構成し、クラツチコイル
6の励磁によりφAなる磁束を生ずる。クラツチ
ライニング7は通常コルクが用いられ、前記クラ
ツチ連結部材5に接着され担持されている。前記
クラツチ連結部材5は出力軸8に固定されたスプ
ライン軸9上をスラスト方向を自由に、回転方向
を固定した形で移動可能となつている。
上記クラツチ機構と左右対称にそれぞれ、ブレ
ーキコイル10、ブレーキ鉄心11、ブレーキ摩
擦部材12、ブレーキライニング13、ブレーキ
連結部材14よりなるブレーキ機構が配置されて
おり、上記ブレーキコイル10の励磁によりφB
なる磁束を破線で示す如く生ずる。
上記のように構成された動作は下記の如く行な
われる。
前記クラツチコイル6を励磁すると、磁束φA
が生じ、前記クラツチ連結部材5が常時高速回転
するクラツチ摩擦部材3の方に移動しクラツチラ
イニング7が圧接係合し、前記クラツチ摩擦部材
3の回転力がクラツチ連結部材5、スプライン軸
9を介して出力軸8に伝達され、出力軸8は急激
に加速される。
一方、設定速度よりも速度が上昇するとブレー
キコイル10が励磁され、磁束φBが破線に示す
如く生じ、ブレーキ連結部材14がブレーキ摩擦
部材12の方に移動し、ブレーキライニング13
の表面で圧接係合し、その静止力が前記スプライ
ン軸9を介して出力軸8に伝達され、出力軸8は
減速する。
この様にして、所定の速度が得られるが、通常
の安定運転状態に於ては前記クラツチコイル6の
励磁力を調整し、従つて前記磁束φAを調整し前
記クラツチライニング7の表面での圧接力を調整
し、適当なすべりを生じさせる事により定速度が
維持されるように動作が行なわれる。
上記の如く、クラツチライニング7はその表面
で常時すべり乍ら速度制御がなされるため、必然
的に摩耗が促進され、遂には前記クラツチ摩擦部
材5の端面から前記クラツチライニング7の高さ
GCが0となつてしまいクラツチ摩擦部材3とク
ラツチ連結部材5が直接当たるようになり、前記
に述べたように発熱をともない危険な状態になる
と共に、そのかみ合いによつて高速運転のまま止
まらなくなるなどの異常状態になる恐れがあつ
た。
本発明に於いては上記異常状態に移る前に前記
クラツチライニング7の所定の摩耗代を検出し、
前記危険な状態を防止するものである。
ここで、前記ブレーキライニング13も同様に
摩耗が促進するが、圧接係合する相手のブレーキ
摩擦部材12は常に静止しているので危険がない
事、あるいは通常前述したように中間速度運転は
クラツチ側のみで主として行なわれるので前記ク
ラツチライニング7の方が摩耗が早い事などの理
由により、クラツチライニング7の規定の摩耗代
のみを検出する方法によつても本発明の目的は達
せられるものであり、以下その例について第2図
〜第5図を用いて説明する。
第2図に於て、15は制御回路であり、マイコ
ンを中心とした論理IC回路で構成される。16
はパルス発生器であり、単安定マルチバイブレー
タを中心として構成され、前記制御回路15によ
り設定されたパルス幅が出力される。17はモー
ター18に内蔵されたクラツチコイル6を駆動す
るためのドライバ、19は電流測定回路、20は
比較器をそれぞれ示す。
第3図は上記をさらに具体化した構成例であ
り、特に前記制御回路15とパルス発生器16は
1チヤツプマイクロコンピユータ21(以下マイ
コンと言う)で構成している。
さらに第4図は動作のタイムチヤートを示して
いる。
第3図に於て、+VDDクラツチコイル6の駆動
用直流電源電圧を示し、+VCCはIC回路駆動用の
直流安定化電源電圧を示している。又、21は前
述したように前記制御回路15とパルス発生器1
6を内蔵しているマイコンを示し、IC1はイン
バータICであり、ダイオードD1を通じトラン
ジスタTR1をスイツチングさせ前記クラツチコ
イル6を駆動する。なお、ダイオードD2および
抵抗R1は前記トランジスタTR1がオフした時
にコレクタに発生する異常電圧を押さえ、該トラ
ンジスタを保護するためのフライホイール回路で
ある。
前記トランジスタTR1のエミツタに接続した
抵抗R2の両端の電圧は、前記トランジスタTR
1がオンした時に前記クラツチコイル6に流れる
電流に比例して変化する。前記抵抗R2と抵抗R
3,R4,R5およびOPアンプICとIC2とによ
り前記電流測定回路19が構成され、前記コイル
電流を表わす信号が必要なレベルに増幅され信号
Vaが出力される。
又、抵抗R6,R7,R8、可変抵抗VR1、
及びOPアンプICのIC3は、前記比較器20を構
成し、前記信号Vaが、前記可変抵抗VR1により
設定された電圧Vcに達すると、前記IC3の出力
Vbは反転する。
上記の如く構成された前記クラツチ連結部材5
の端面からの前記クラツチライニング7の高さ
GC、即ちクラツチライニング7の摩耗量の検出
動作は下記の如くなる。
まず前記制御回路15はパルス発生器16に時
間幅T1なるパルスを発生するよう指令し、該パ
ルス発生器16はドライバ17を通じクラツチコ
イル6を時間T1だけ励磁する。この時間T1は
前記クラツチライニング7が前記クラツチ摩擦部
材3に接するに必要な時間が設定される。
次に、前記フライホイール回路のD2,R1を
通じて流れるクラツチコイル電流が流れなくなる
時間T2だけ待つた後、前記と同様にして時間T
だけ前記クラツチコイル6を励磁する。該時間T
の経過後マイコン21は信号Vbが“高レベル”
であれば“正常”であり、“低レベル”であれば
“摩耗量大”と判断する。
上述のクラツチライニング7の摩耗量の検出の
原理は、以下による。すなわち、クラツチコイル
6のインダクタンスLはその磁気回路のバーミア
ンスPに比例して変化し、そのパーミアンスPは
鉄心部の磁気飽和がなければギヤツプ部の距離の
変化に応じて大きく変化する。すなわちクラツチ
ライニング7の摩耗が進んでクラツチ摩擦部材3
とクラツチ連結部材5とのギヤツプが小さくなれ
ばパーミアンスPが大きくなり、インダクタンス
Lが大きくなる如く変化する。一方、前記クラツ
チコイル6の励磁電流の立ち上がり時間の目安と
なる時定数τはτ=L/Rで表わされ、この式に
おける直列抵抗Rは一定であるのでτはインダク
タンスLに比例すると言える。
従つて、検出すべき前記クラツチ連結部材5の
端面からのクラツチライニング7の高さGCを治
具などによりセツトした状態において、あらかじ
め第4図鎖線で示すように時間T経過後の信号
Vaが基準電圧VCと一致するようにセツトしてお
けば、通常の使用において、摩耗が促進し規定値
に達した事が検出可能となる。
第5図に、前述の前記マイコン21の動作をフ
ローチヤートで示している。22でクラツチライ
ニング7が前記クラツチクラツチ摩擦部材3に接
するように移動させるようダミーの前記クラツチ
コイル6の励磁用パルス号を時間T1だけ発生し
た後、前記クラツチコイル6の電流がほぼ零とな
るまでの時間T2だけ待つ。
23で、前記クラツチ連結部材端面からのクラ
ツチライニング7の高さGCの実測のため、時間
Tなる前記クラツチコイル吸引信号を発生する。
24で、前記信号Vbをチユツクし、“高レベ
ル”であれば正常、そうでなければ摩耗量大と判
断し、以後の動作を停止するような処理が行なわ
れる。
ここで、前記T1、あるいはTなる時間前記ク
ラツチコイル6を励磁すると、その際、前記出力
軸8がわずか回転する現象が生ずるが、この対策
として当クラツチライニング7の高さGCの測定
中前記ブレーキコイル10を励磁する方法を用い
れば本発明はさらに有効に実現される。
又、通常前記ライニング7の摩耗は急激に生ず
るものでなく、従つて電源をオンした直後に1回
判定し、その後は前記制御回路15は直接ドライ
バ17を介して前記クラツチコイル6を駆動する
という方式が本発明の有効な一つの実現手段とな
ると言える。
以上述べたように、本発明はまず時間T1の間
前記クラツチコイルを励磁した後時間T2の間待
つという、いわゆるダミーの区間を設け、その磁
気回路を初期化した後、前記クラツチライニング
7の高さGCの変化にともなうパーミアンスの変
化をコイルのインダクタンスの変化としてとら
え、従つて前記クラツチコイルへの励磁電流の時
間推移の変化分を所定の時間T後に検出する事に
より前記クラツチライニング7の高さGCを検出
するものであり、本発明によれば、従来の如く発
熱あるいは出力軸の暴走による危険を未然に防止
でき、また前記クラツチ摩擦部材表面が損傷する
前に検出できるのでサービスにおいても有利であ
り、しかも単純な回路構成で、安価に提供できる
という多大なる効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は電磁クラツチモーターの断面図、第2
図は本発明の電磁駆動装置のブロツク図、第3図
は同装置に用いる摩耗検出手段の回路図、第4図
は同回路の動作説明図、第5図は同摩耗検出の動
作説明図である。 2……モーター軸、3……クラツチ摩擦部材、
4……固定鉄心、5……クラツチ連結部材、6…
…クラツチコイル、7……クラツチライニング、
8……出力軸、15……制御回路、16……パル
ス発生器、17……ドライバ、18……モータ
ー、19……電流測定回路、20……比較器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 常時高速運転を行なうモーターと、このモー
    ターの一部に配置した磁性体金属よりなるクラツ
    チ摩擦部材と、出力軸に配置し前記クラツチ摩擦
    部材に対向して、位置するクラツチライニングを
    担持したクラツチ連結部材と、前記クラツチ摩擦
    部材との間に適当なギヤツプを設けて配置した固
    定鉄心と、この固定鉄心の中央部に前記クラツチ
    摩擦部材と前記固定鉄心間に磁路を形成する如く
    配置したコイルと、このコイルに通電することに
    より前記クラツチ連結部材とクラツチ連結部材と
    をクラツチライニングを介して圧接係合させ、前
    記モーターの回転力を前記出力軸に伝達する如く
    前記コイルを励磁する制御手段と、前記クラツチ
    ライニングの摩耗代を検出する摩耗検出手段とよ
    り成り、前記摩耗検出手段は、前記制御手段から
    の指令に従い所定時間Tのパルス信号を発生する
    パルス発生手段と、前記時間Tの間前記コイルを
    励磁するドライバと、前記コイルへの電流値を測
    定する電流測定手段と、前記時間T経過後の前記
    電流測定結果と規定値とを比較する比較器とによ
    り構成し、前記時間T経過後の前記比較結果に基
    づき、前記制御手段が前記クラツチライニングの
    規定量以上の摩耗代を検出する如く摩耗検出動作
    を行なうよう構成した電磁駆動装置。 2 前記制御手段の指令に基づき前記パルス発生
    手段は、まずT1なるパルス信号を発生し、この
    パルス信号T1の間前記ドライバにより前記コイ
    ルを励磁した後、続いてT2なる時間経過後、前
    記摩耗検出動作を行なうよう構成した特許請求の
    範囲第1項記載の電磁駆動装置。
JP57080425A 1982-05-12 1982-05-12 電磁駆動装置 Granted JPS58196331A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07298461A (ja) * 1994-04-21 1995-11-10 Kansei Corp 車両用ハーネスの配索構造

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JPH07298461A (ja) * 1994-04-21 1995-11-10 Kansei Corp 車両用ハーネスの配索構造

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