特許 6872464 制動力調整装置の制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6872464

(24)【登録日】2021年4月21日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】制動力調整装置の制御システム

(51)【国際特許分類】

   F16D 65/16 20060101AFI20210510BHJP

   H02K 49/10 20060101ALI20210510BHJP

   H02K 49/06 20060101ALI20210510BHJP

   H02P 5/46 20060101ALI20210510BHJP

   F16D 121/18 20120101ALN20210510BHJP

   F16D 127/02 20120101ALN20210510BHJP

   F16D 127/06 20120101ALN20210510BHJP

   F16D 129/04 20120101ALN20210510BHJP

   F16D 129/10 20120101ALN20210510BHJP

【ＦＩ】

   F16D65/16

   H02K49/10 B

   H02K49/06 B

   H02P5/46 F

   F16D121:18

   F16D127:02

   F16D127:06

   F16D129:04

   F16D129:10

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-179858(P2017-179858)

(22)【出願日】2017年9月20日

(65)【公開番号】特開2019-56388(P2019-56388A)

(43)【公開日】2019年4月11日

【審査請求日】2020年6月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000185248

【氏名又は名称】小倉クラッチ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】三ツ橋 隆史

(72)【発明者】

【氏名】松本 益幸

(72)【発明者】

【氏名】和田 正晴

(72)【発明者】

【氏名】岩脇 秀治

【審査官】 山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２７３２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１０１６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２３４５６９０（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０３６２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５０４６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ４９／００−７１／０４

Ｈ０２Ｋ ４９／０６

Ｈ０２Ｋ ４９／１０

Ｈ０２Ｐ ５／４６

Ｆ１６Ｄ １２１／１８

Ｆ１６Ｄ １２７／０２

Ｆ１６Ｄ １２７／０６

Ｆ１６Ｄ １２９／０４

Ｆ１６Ｄ １２９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

装置毎に識別アドレスが設けられた複数の制動力調整装置と、
全ての前記制動力調整装置に電力線を介して並列に接続された電源装置と、
全ての前記制動力調整装置に信号線を介して並列に接続され、制御の対象となる前記制動力調整装置の前記識別アドレスおよび目標値とを含む制御信号を全ての前記制動力調整装置に送出する制御装置とを備え、
前記制動力調整装置は、
被制動部材と一体に回転する回転部材と、
前記回転部材の一端面と対向する第１の永久磁石を有する固定部材と、
前記回転部材の他端面と対向する第２の永久磁石を有し、前記固定部材に対して前記回転部材の軸線回りに変位可能な可動部材と、
モータを動力源として前記可動部材を変位させる駆動装置と、
前記駆動装置の動作中は前記可動部材を前記固定部材に対して変位自在とするとともに、前記駆動装置の停止に伴って前記可動部材を前記固定部材に対して固定する機械式ロック機構と、
前記制御装置から送られた制御信号中に自らの識別アドレスが含まれていた場合、この制御信号に含まれている作動内容にしたがって前記モータの動作を制御する制御回路とを有していることを特徴とする制動力調整装置の制御システム。

【請求項2】

請求項１記載の制動力調整装置の制御システムにおいて、
前記制御装置は、前記制御信号を送出した後に、この制御信号に含まれる作動内容を実行して前記可動部材の変位が完了するために必要な時間が経過するまで待機し、この時間が経過した後に次の制御対象に対する制御信号を送出することを特徴とする制動力調整装置の制御システム。

【請求項3】

請求項１または請求項２記載の制動力調整装置の制御システムにおいて、
複数の前記制動力調整装置は、基台に対して回転する一つの回転台に搭載され、
前記電源装置と前記制御装置は、前記基台側で移動しない位置に設けられ、
前記電力線は、前記基台と前記回転台との境界に設けられた電力用スリップリングと、この電力用スリップリングと前記電源装置とを接続する固定側電力線部と、前記電力用スリップリングと複数の前記制動力調整装置とを接続する回転側電力線部とによって構成され、
前記信号線は、前記基台と前記回転台との境界に設けられた信号用スリップリングと、この信号用スリップリングと前記制御装置とを接続する固定側信号線部と、前記信号用スリップリングと複数の前記制動力調整装置とを接続する回転側信号線部とによって構成されていることを特徴とする制動力調整装置の制御システム。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の制動力調整装置の制御システムにおいて、
前記制動力調整装置は、複数のブロックにそれぞれ複数台ずつ分けられ、
前記ブロック内の複数の前記制動力調整装置は、互いに異なる識別アドレスを有し、
前記ブロック内の前記制動力調整装置に用いられている複数の前記識別アドレスは、全てのブロックにおいて用いられていることを特徴とする制動力調整装置の制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の制動力調整装置が制御装置および電源装置にそれぞれ接続された制動力調整装置の制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の制動力調整装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、永久磁石の磁気吸引力で回転部材にブレーキトルクを付与するものがある。特許文献１の第１図に開示された制動力調整装置は、被制動部材と一体に回転する円板と、この円板の一方の面と対向する第１の永久磁石と、この円板の他方の面と対向する第２の永久磁石とを備えている。円板は導電性材料によって形成されている。

【0003】

第１および第２の永久磁石は、それぞれヨーク部材に支持されている。ヨーク部材は、モータの軸に取付けられており、モータによって駆動されて回動する。ヨーク部材が回動することにより、第１および第２の永久磁石が円板の外に移動して円板と対向しない位置と、円板と対向する位置との間で移動する。第１および第２の永久磁石が円板と対向することにより、円板が磁束を横切るようになり、円板にブレーキトルクが作用する。

【0004】

モータの動作は、制御装置によって制御される。制御装置は、被制動部材に加えられる制動力を大きくする場合に、第１および第２の永久磁石が円板と対向する方向に移動するようにモータを制御する。また、制御装置は、被制動部材に加えられる制動力を小さくする場合には、第１および第２の永久磁石が上記とは反対方向に移動するようにモータを制御する。

【0005】

この種の制動力調整装置は、ブレーキトルクが所望の大きさになるように第１の永久磁石に対する第２の永久磁石の位置を設定した後は、ヨーク部材を機械的に位置決めすることにより、電力を使用することなく一定のブレーキトルクが発生する。このため、この制動力調整装置は、電力を供給し難い回転体や運動部に容易に搭載することができる。
上述した従来の制動力調整装置は、例えばテープやケーブル、糸などの長尺材料が巻き付けられたリールやボビンに装備することができる。この場合は、リールやボビンが回転するときの抵抗を制動力調整装置によって調整できるようになり、長尺材料が弛んだり、長尺材料に作用する張力が不必要に大きくなることを防ぐことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実公昭５１−２１１５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述した従来の制動力調整装置では、多数の被制動部材のそれぞれに装備するような場合に問題が生じる。この問題とは、多数の制動力調整装置において同時にブレーキトルクの調整が行われるようになり、消費電力量が著しく増大するからである。すなわち、多数の制動力調整装置を装備するためには電源装置や配線機器の大容量化が必要になるという問題があった。

【0008】

本発明の目的は、多数の制動力調整装置を装備しても消費電力量が増大することがない制動力調整装置の制御システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この目的を達成するために、本発明に係る制動力調整装置の制御システムは、装置毎に識別アドレスが設けられた複数の制動力調整装置と、全ての前記制動力調整装置に電力線を介して並列に接続された電源装置と、全ての前記制動力調整装置に信号線を介して並列に接続され、制御の対象となる前記制動力調整装置の前記識別アドレスおよび作動内容とを含む制御信号を全ての前記制動力調整装置に送出する制御装置とを備え、前記制動力調整装置は、被制動部材と一体に回転する回転部材と、前記回転部材の一端面と対向する第１の永久磁石を有する固定部材と、前記回転部材の他端面と対向する第２の永久磁石を有し、前記固定部材に対して前記回転部材の軸線回りに変位可能な可動部材と、モータを動力源として前記可動部材を変位させる駆動装置と、前記駆動装置の動作中は前記可動部材を前記固定部材に対して変位自在とするとともに、前記駆動装置の停止に伴って前記可動部材を前記固定部材に対して固定する機械式ロック機構と、前記制御装置から送られた制御信号中に自らの識別アドレスが含まれていた場合、この制御信号に含まれている作動内容にしたがって前記モータの動作を制御する制御回路とを有しているものである。

【0010】

本発明は、前記制動力調整装置の制御システムにおいて、前記制御装置は、前記制御信号を送出した後に、この制御信号に含まれる作動内容を実行して前記可動部材の変位が完了するために必要な時間が経過するまで待機し、この時間が経過した後に次の制御対象に対する制御信号を送出してもよい。

【0011】

本発明は、前記制動力調整装置の制御システムにおいて、複数の前記制動力調整装置は、基台に対して回転する一つの回転台に搭載され、前記電源装置と前記制御装置は、前記基台側で移動しない位置に設けられ、前記電力線は、前記基台と前記回転台との境界に設けられた電力用スリップリングと、この電力用スリップリングと前記電源装置とを接続する固定側電力線部と、前記電力用スリップリングと複数の前記制動力調整装置とを接続する回転側電力線部とによって構成され、前記信号線は、前記基台と前記回転台との境界に設けられた信号用スリップリングと、この信号用スリップリングと前記制御装置とを接続する固定側信号線部と、前記信号用スリップリングと複数の前記制動力調整装置とを接続する回転側信号線部とによって構成されていてもよい。

【0012】

本発明は、前記制動力調整装置の制御システムにおいて、前記制動力調整装置は、複数のブロックにそれぞれ複数台ずつ分けられ、前記ブロック内の複数の前記制動力調整装置は、互いに異なる識別アドレスを有し、前記ブロック内の前記制動力調整装置に用いられている複数の前記識別アドレスは、全てのブロックにおいて用いられていてもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る制動力調整装置においては、第１の永久磁石と第２の永久磁石の磁束が回転部材を通る状態で回転部材がこれらの第１および第２の永久磁石に対して回転することにより、回転部材にブレーキトルクが加えられる。また、本発明に係る制動力調整装置の制御システムにおいては、複数の制動力調整装置のうち、制御信号に含まれている識別アドレスと対応する制動力調整装置のモータのみが動作する。

【0014】

モータが動作することにより、可動部材にモータの動力が伝達され、機械式ロック機構による固定が解除されるとともに可動部材が固定部材に対して変位する。このように可動部材が固定部材に対して変位することにより、第１の永久磁石に対して第２の永久磁石が変位し、回転部材に加えられるブレーキトルク（制動力）が増大あるいは減少する。
このため、複数の制動力調整装置を装備しているにもかかわらず、制動力の調整が行われる制動力調整装置を識別アドレスによって選別することができるから、全ての制動力調整装置が同時に動作するようなことはなくなる。

【0015】

したがって、本発明によれば、多数の制動力調整装置を装備しても消費電力量が増大することがない制動力調整装置の制御システムを提供することができる。また、本発明に係る制御システムを採ることにより、全ての制動力調整装置が同時に動作する場合と較べると、電源装置や配線機器の容量を小さくすることができ、装置全体の小型、軽量化と、低コスト化とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る制動力調整装置の制御システムを示すブロック図である。

【図2】制動力調整装置の正面図である。

【図3】図２におけるIII-III線断面図である。

【図4】図２における制動時のIV-IV線断面図である。

【図5】図２おける制動解放時のIV-IV線断面図である。

【図6】可動ベースの正面図である。

【図7】押圧板の背面図である。

【図8】カム機構を破断して示す斜視図である。

【図9】固定部材の正面図である。

【図10】制動力を変える以前の状態における要部の構成を示す断面図である。

【図11】可動部材が変位している状態における要部の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係る制動力調整装置の制御システムの一実施の形態を図１〜図１１を参照して詳細に説明する。
図１に示す制動力調整装置の制御システム１は、図１において右側に描かれている複数の制動力調整装置２，２…と、これらの複数の制動力調整装置２に電力線３を介して並列に接続された電源装置４と、複数の制動力調整装置２に信号線５を介して並列に接続された制御装置６などを備えている。この実施の形態による複数の制動力調整装置２は、回転台７の上に搭載されている。回転台７は、基台８に対して回転する。電源装置４および制御装置６は、基台８側で移動しない位置に設けられている。すなわち、電源装置４および制御装置６は、基台８の上または他の場所に移動することがないように設置されている。

【0018】

複数の制動力調整装置２は、詳細は後述するが、それぞれモータ１１を備えている。各々の制動力調整装置２は、それぞれ識別アドレスを有している。また、この実施の形態による複数の制動力調整装置２は、複数のブロックＢ１〜Ｂｎにそれぞれ複数台ずつ分けられている。すなわち、所定数の（ｍ台の）制動力調整装置２がそれぞれ複数の（ｎ個の）ブロックＢ１〜Ｂｎに振り分けられている。

【0019】

一つのブロックに含まれるｍ台の制動力調整装置２には、Adr.1〜Adr.mからなるアドレスが設定されている。このアドレスAdr.1〜Adr.mは、全てのブロックＢ１〜Ｂｎにおいて重複して用いられている。このため、同一のアドレスの制動力調整装置２がブロックの総数（ｎ）だけ存在している。

【0020】

これらの制動力調整装置２と電源装置４とを接続する電力線３は、基台８と回転台７との境界に設けられた電力用スリップリング１２と、この電力用スリップリング１２と電源装置４とを接続する固定側電力線部１３と、電力用スリップリング１２と複数の制動力調整装置２とを接続する回転側電力線部１４とによって構成されている。
複数の制動力調整装置２と制御装置６とを接続する信号線５は、基台８と回転台７との境界に設けられた信号用スリップリング１５と、この信号用スリップリング１５と制御装置６とを接続する固定側信号線部１６と、信号用スリップリング１５と複数の制動力調整装置２とを接続する回転側信号線部１７とによって構成されている。

【0021】

電源装置４は、予め定めた台数の制動力調整装置２に給電可能な容量のものが用いられている。この予め定めた台数とは、この実施の形態においては、ブロックＢ１〜Ｂｎの総数ｎに相当する台数以上であって、制動力調整装置２の総数（ｍ×ｎ）より少ない台数である。
制御装置６は、制動力制御コントローラ１８と、時分割制御コントローラ１９とを備えている。制動力制御コントローラ１８は、複数の制動力調整装置２を制御するための制御信号を生成する機能を有している。この制御信号は、シリアル方式のデジタル信号である。この制御信号には、制御対象となる制動力調整装置２の識別アドレスと、制御対象となる制動力調整装置２の作動内容とが含まれている。作動内容としては、例えばブレーキトルクのトルク設定値が挙げられる。

【0022】

時分割制御コントローラ１９は、制御信号を信号線５に送出する時期を決める機能を有している。詳述すると、時分割制御コントローラ１９は、先の制御信号を送出した後に、先の制御信号に含まれている作動内容を実行してブレーキトルク（制動力）が変わるために必要な作動時間が経過するまで待機する。そして、時分割制御コントローラ１９は、この作動時間が経過した後に次の制御対象の制御信号を送出する。

【0023】

＜制動力調整装置の説明＞
次に制動力調整装置２の構成を図２〜図１１を参照して詳細に説明する。制動力調整装置２は、図２において中央部に位置するモータ１１と回転軸２１とを備えており、回転軸２１にブレーキトルクを付与するとともに、このブレーキトルクの大きさをモータ１１によって調整する装置である。図２は、モータ１１の一部を省略した状態で描いてある。

【0024】

モータ１１は、減速機（図示せず）と、モータ１１の動作を制御する制御回路２２とを内蔵している。このモータ１１は、図３〜図５に示すように、この制動力調整装置２の一端部（図３〜図５においては左側の端部）に配置され、モータ取付板２３を介して後述するケース２４に支持されている。以下において、この制動力調整装置２の構成部品を説明するにあたっては、図３〜図５において左側を「一端側」とし、これとは反対側を「他端側」として説明する。モータ１１の出力軸２５には、図３に示すように、回転軸２１の軸線Ｃとは直交する方向に延びるトルクアーム２６が取付けられている。トルクアーム２６は、出力軸２５と一体に回転する。

【0025】

回転軸２１は、他端部（図３においては右側の端部）に被制動部材２７が接続されており、他端側において、この制動力調整装置２の固定部材３１に一対の軸受３２，３３によって回転自在に支持されている。回転軸２１は、被制動部材２７と一体に回転する。
被制動部材２７は、詳細には図示してはいないが、例えばリールやボビンなどである。これらのリールやボビンは、テープやケーブル、糸などの長尺材料が巻き付けられており、この長尺材料が引かれて消費されることによって回転する。

【0026】

この実施の形態による制動力調整装置２は、この被制動部材２７が回転するときにブレーキトルクを付与するとともに、このブレーキトルクを調整して長尺材料の張力を調整する。
リールやボビンなどの被制動部材２７を用いて長尺材料を供給する材料供給装置３４は、多数の被制動部材２７を使用する。これらの被制動部材２７は、それぞれ制動力調整装置２に接続されている。

【0027】

＜固定部材の説明＞
制動力調整装置２の固定部材３１は、回転軸２１が挿通される貫通穴３５を有する第１の円筒部３６と、この第１の円筒部３６の一端部から径方向の外側に延びる第１の円板部３７とを有している。回転軸２１は、第１の円筒部３６に軸受３２，３３を介して回転自在に支持されている。第１の円筒部３６および第１の円板部３７は、回転軸２１と同一軸線上に位置付けられている。
また、この固定部材３１は、他端部において、被制動部材２７を有する材料供給装置３４の支持板３８に支持されている。

【0028】

第１の円板部３７の一端側の端面には、複数の第１の永久磁石４１がそれぞれ固着されている。これらの第１の永久磁石４１は、図９に示すように、第１の円板部３７の周方向（回転軸２１の回転方向）に並ぶ状態で第１の円板部３７に固定されている。これらの第１の永久磁石４１の磁極は、回転軸２１の軸線方向において、第１の永久磁石４１の両端部に設けられている。この磁極の極性は、第１の円板部３７の周方向に交互に変えられている。

【0029】

第１の円板部３７の外周部には、図４および図５に示すように、ケース２４が固定用ボルト４２によって固定されている。ケース２４は、非磁性材によって円筒状に形成され、一端側が第１の円板部３７から突出する状態で第１の円板部３７に取付けられている。上述したモータ取付板２３は、ケース２４の外周部に取付用ボルト４３によって取付けられている。

【0030】

ケース２４は、２つの機能を有している。第１の機能は、上述した第１の永久磁石４１を含むブレーキトルク発生部４４を囲む機能である。第２の機能は、後述する機械式ロック機構４５の一部としての機能で、一端部の端面で後述する押圧板４６を受ける機能である。
ブレーキトルク発生部４４は、３つの機能部品によって構成されている。第１の機能部品は、上述した複数の第１の永久磁石４１である。第２の機能部品は、第１の永久磁石４１から制動力調整装置２の一端側に所定の距離だけ離れて位置する複数の第２の永久磁石４７である。第３の機能部品は、第１の永久磁石４１と第２の永久磁石４７との間に位置するヒステリシス板４８である。

【0031】

＜可動部材の説明＞
第２の永久磁石４７は、第１の永久磁石４１と対向する状態で可動部材５１の第２の円板部５２に固定されている。可動部材５１は、回転軸２１が挿通された第２の円筒部５３と、この第２の円筒部５３の他端部から径方向の外側に延びる第２の円板部５２と、第２の円筒部５３の一端部に固着されたばね受け板５４とによって構成されている。第２の円板部５２と第２の円筒部５３は、回転軸２１と同一軸線上に位置付けられている。また、この実施の形態による第２の円板部５２と第２の円筒部５３は、１つの可動ベース５５として一体に形成されている。

【0032】

第２の円筒部５３は、回転軸２１に一対の軸受５６，５７を介して回転自在に支持されている。このため、可動部材５１は、回転軸２１の軸線回りに変位可能になる。第２の円筒部５３の外周部には、後述する押圧板４６が軸受５８を介して第２の円筒部５３の周方向と軸線方向とに移動自在に支持されている。第２の円筒部５３の一端部であって、第２の円筒部５３を周方向に３等分する位置には、図６に示すように、それぞれねじ孔５９が設けられている。

【0033】

第２の円板部５２は、円板状に形成され、第１の永久磁石４１から固定部材３１とは反対側へ所定の距離だけ離間した位置に配置されている。この第２の円板部５２は、ケース２４によって径方向の外側から覆われている。
この第２の円板部５２の他端部の端面に複数の第２の永久磁石４７がそれぞれ固着されている。これらの第２の永久磁石４７は、第１の永久磁石４１と同様に、第２の円板部５２の周方向（回転軸２１の回転方向）に並ぶ状態で第２の円板部５２に固定されている。これらの第２の永久磁石４７の磁極は、回転軸２１の軸線方向において、第２の永久磁石４７の両端部に設けられている。この磁極の極性は、第２の円板部５２の周方向に交互に変えられている。

【0034】

第２の円板部５２の一端面、すなわち後述する押圧板４６と対向する端面であって、第２の円板部５２を周方向に３等分する位置には、図６に示すように、後述するカム機構６１（図４，５参照）の一部を構成する第１の凹部６２と、この第１の凹部６２の底に開口する第１の貫通孔６３とが形成されている。

【0035】

ばね受け板５４は、円環板状に形成され、中空部に回転軸２１の一端部が挿入される状態で固定用ボルト６４（図４，５参照）によって第２の円筒部５３に固定されている。固定用ボルト６４は、ばね受け板５４の第２の貫通孔６５に通されてねじ孔５９に螺着されている。第２の貫通孔６５は、ばね受け板５４を周方向に３等分する位置にそれぞれ設けられている。すなわち、ばね受け板５４は、３本の固定用ボルト６４によって可動ベース５５に固定されている。これら３箇所の第２の貫通孔６５よりばね受け板５４の径方向の外側には、第３の貫通孔６６がそれぞれ形成されている。

【0036】

また、ばね受け板５４の他端部であって、周方向に並ぶ３つの第３の貫通孔６６どうしの間には、円形凹部６７がそれぞれ形成されている。これらの円形凹部６７には、それぞればね部材６８が装着されている。これらのばね部材６８は、圧縮コイルばねからなり、ばね受け板５４の円形凹部６７と後述する押圧板４６の円形凹部６９とに挿入されてばね受け板５４と押圧板４６との間に圧縮状態で設置されている。このばね部材６８は、押圧板４６をケース２４に向けて付勢している。

【0037】

さらに、ばね受け板５４の外周部であって、第３の貫通孔６６と円形凹部６７との間となる１箇所には、図２および図３に示すように、ばね受け板５４の径方向に延びる溝７１が形成されている。この溝７１は、ばね受け板５４の軸線方向から見て外周側が開放されたＵ字状に形成されている。この溝７１の中には、ボールベアリング７２が転動自在に挿入されている。

【0038】

このボールベアリング７２は、軸線が回転軸２１の軸線Ｃと平行になる状態で段付きボルト７３によってトルクアーム２６の揺動端部に支持されている。ボールベアリング７２とトルクアーム２６との間にはベアリングカラー７４が介装されている。
トルクアーム２６は、ばね受け板５４とモータ１１との間に配置されており、モータ１１の出力軸２５に接続された基端部を中心にして回る。トルクアーム２６が回ることにより、ボールベアリング７２が溝７１の壁を押しながら溝７１に対してばね受け板５４の周方向と径方向とに移動する。

【0039】

すなわち、モータ１１の出力軸２５の回転に伴って、ばね受け板５４を含む可動部材５１と第２の永久磁石４７とが回転軸２１を中心として回る。モータ１１と、トルクアーム２６およびボールベアリング７２とは、可動部材５１を変位させる駆動装置７５を構成している。モータ１１の動作は、図１に示す制御装置６から送られた制御信号に基づいてモータ１１内の制御回路２２によって制御される。制御回路２２によるモータ１１の制御に関する説明は後述する。

【0040】

ヒステリシス板４８は、磁性材によって円環板状に形成され、回転軸２１が貫通するとともに回転軸２１と同一軸線上に位置する状態で第１および第２のハブ７６，７７によって回転軸２１に固定されている。ヒステリシス板４８は、回転軸２１と一体に回転する。この実施の形態においては、このヒステリシス板４８が本発明でいう「回転部材」に相当する。
このヒステリシス板４８と第１の永久磁石４１との間と、ヒステリシス板４８と第２の永久磁石４７との間とには、それぞれ所定の隙間が形成されている。ヒステリシス板４８の軸線方向への移動は、回転軸２１の一端部と他端部とにそれぞれ設けられたサークリップ７８，７９と、これらのサークリップ７８，７９どうしの間に設けられた２組の軸受３２，３３，５６，５７と、第１および第２のハブ７６，７７と、一対の軸受どうしの間に設けられたカラー８１，８２などによって規制されている。

【0041】

＜押圧板の説明＞
押圧板４６は、円環板状に形成され、可動部材５１の第２の円板部５２と隣接する位置に配置されており、上述したように第２の円筒部５３に移動自在に支持されている。押圧板４６の外径は、上述したケース２４の外径より僅かに小さい径である。押圧板４６は、ケース２４と接触可能な外縁部４６ａを有している。
この押圧板４６の一端部であって、押圧板４６を周方向に３等分する位置には、図４，５および図７に示すように、ばね部材６８の他端部が挿入される円形凹部６９がそれぞれ形成されている。また、押圧板４６の他端面、すなわち可動部材５１の第２の円板部５２と対向する端面であって、押圧板４６の軸線方向から見て３箇所の円形凹部６９どうしの間には、後述するカム機構６１の一部を構成する第２の凹部８３と、これらの第２の凹部８３の底に開口するねじ孔８４とが設けられている。第２の凹部８３とねじ孔８４は、押圧板４６を周方向に３等分する位置であって、径方向において、上述した第１の凹部６２と同一の位置に位置付けられている。

【0042】

＜カム機構の説明＞
カム機構６１は、図８に示すように、可動部材５１の第２の円板部５２に設けられた第１の凹部６２と、押圧板４６に設けられた第２の凹部８３と、これらの第１および第２の凹部６２，８３に挿入されて保持されたボール８５とによって構成されている。また、このカム機構６１は、押圧板４６と、ばね部材６８と、ケース２４などともに機械式ロック機構４５を構成するものである。

【0043】

第１の凹部６２と第２の凹部８３は、開口形状が円形となる凹部で、それぞれ壁面がテーパー面になるように形成されている。また、第１および第２の凹部６２，８３の深さは、図４に示すように、押圧板４６の外縁部４６ａがケース２４に当接している状態で第１および第２の凹部６２，８３の中でボール８５が自由に移動できるような深さである。

【0044】

第２の凹部８３に開口するねじ孔８４には、図４および図５に示すように、調整ねじ８６が螺着されている。この調整ねじ８６は、第２の凹部８３の実質的な底を構成している。このため、調整ねじ８６のねじ込み量を変えることによって、第２の凹部８３の中で移動するボール８５の移動距離を変えることができ、カム機構６１の応答性を調整することができる。

【0045】

このカム機構６１においては、駆動装置７５の動力が可動部材５１に伝達されて第２の円板部５２が押圧板４６に対して第２の円筒部５３の周方向に移動して変位したときに、第１の凹部６２の壁面が実質的に傾斜カムとして機能し、第２の凹部８３に収容されている状態のボール８５を押す。このとき、ボール８５は、第１の凹部６２の開口側に向けて壁面に沿って移動し、第２の凹部８３の底に押し付けられる。そして、第２の円板部５２が更に変位することによって、ボール８５と押圧板４６とが一体となってばね部材６８のばね力に抗して更に移動する。この結果、押圧板４６が第２の円板部５２から離れる方向に移動する。このため、カム機構６１を含む機械式ロック機構４５は、駆動装置７５の動作中は可動部材５１を固定部材３１に対して変位自在とする。

【0046】

一方、第２の円板部５２の変位が終了して駆動装置７５が停止し、第２の円板部５２が停止すると、ボール８５が第１および第２の凹部６２，８３の底に収容されるように、押圧板４６が第２の円筒部５３の周方向に変位しながら第２の円板部５２に向けて移動する。この移動は、押圧板４６の外縁部４６ａがケース２４に当接するまで行われる。押圧板４６がばね部材６８のばね力によってケース２４に押し付けられることにより、押圧板４６と、第２の円板部５２を有する可動部材５１とが円筒部の周方向へ不必要に移動することができなくなる。この状態において、カム機構６１は、可動部材５１と押圧板４６とを周方向の同一位置に保持する。このため、機械式ロック機構４５は、駆動装置７５の停止に伴って可動部材５１を固定部材３１に対して固定する。

【0047】

＜制御回路の説明＞
モータ１１に設けられている制御回路２２は、制御装置６から送られた制御信号に基づいてモータ１１のＯＮ、ＯＦＦと、モータ１１の回転方向、モータ１１の回転角などを制御する。また、制御回路２２は、個別に識別アドレスが設定されており、制御信号中に自らの識別アドレスが含まれているときにのみ、その制御信号に含まれるモータ１１の作動内容に基づいてモータ１１を動作させる。制御回路２２は、制御信号に含まれていた作動内容がブレーキトルクのトルク設定値である場合には、モータ１１を動作させ、このトルク設定値が得られる角度となるように可動部材５１を変位させる。

【0048】

＜制動力調整装置の動作の説明＞
この実施の形態による制動力調整装置２においては、回転軸２１が被制動部材２７とともに回転し、ヒステリシス板４８が第１および第２の永久磁石４１，４７に対して回転することによって、ヒステリシス板４８にブレーキトルクが付与される。ブレーキトルクの大きさは、第２の円筒部５３の周方向における第１の永久磁石４１に対する第２の永久磁石４７の位置に依存して増減する。

【0049】

ブレーキトルクは、第１の永久磁石４１と第２の永久磁石４７とが回転軸２１の軸線方向から見て同一の位置であって、これらの第１および第２の永久磁石４１，４７の互いに対向する磁極の極性が異なる状態で最小になる。すなわち、第１の永久磁石４１のＮ（Ｓ）極と、第２の永久磁石４７のＳ（Ｎ）極とが互いに対向するときにブレーキトルクが最小になる。このブレーキトルクは、第２の永久磁石４７が上述したようにブレーキトルクが最小になる位置から第１の永久磁石４１に対して第２の円筒部５３の周方向に変位することにより増大する。そして、このブレーキトルクは、第１の永久磁石４１と第２の永久磁石４７とが回転軸２１の軸線方向から見て同一の位置であって、これらの第１および第２の永久磁石４１，４７の同じ極性の磁極どうしが対向する状態で最大になる。

【0050】

この実施の形態による制動力調整装置２において、モータ１１が停止している状態（可動部材５１にモータ１１から回転力が付与されていない状態）においては、カム機構６１で押圧力が生じることがなく、図１０に示すように、押圧板４６の外縁部４６ａがばね部材６８のばね力によってケース２４に接触する。このように押圧板４６がケース２４に接触することにより、第２の円筒部５３の軸線方向への押圧板４６の移動が規制されるとともに、第２の円筒部５３の周方向への押圧板４６の移動が摩擦抵抗によって規制される。図１０に示す停止状態においては、第１の凹部６２と第２の凹部８３とが第２の円筒部５３の周方向（図１０においては左右方向）において略同一の位置に位置している。

【0051】

押圧板４６と可動部材５１とはカム機構６１のボール８５を介して接続されている。このため、第２の円筒部５３の周方向への押圧板４６の移動が規制されることにより、可動部材５１もこの周方向へは移動することができなくなる。この停止状態においては、可動部材５１の周方向への位置が摩擦抵抗で保持され、ブレーキトルクが変わることがないから、モータ１１への給電を絶つことができる。

【0052】

被制動部材２７から引き出されている長尺材料の張力が不足している場合、制御装置６が制御の対象とする制動力調整装置２の識別アドレスと、ブレーキトルクが増大するようなモータ１１の作動内容とを含む制御信号を送出する。制動力調整装置２の制御回路２２は、制御信号中に自らの識別アドレスが含まれている場合に限り、この制御信号に基づいてモータ１１を動作させる。すなわち、制御回路２２は、ブレーキトルクを増大させる場合、出力軸２５が目標とする回転角だけ例えば正転方向に回るようにモータ１１の動作を制御する。なお、ブレーキトルクを減少させる場合には、制御回路２２は、出力軸２５が目標とする回転角だけ例えば逆転方向に回るようにモータ１１の動作を制御する。この実施の形態においては、制動力調整装置２が所定数ずつｎ個のブロックＢ１〜Ｂｎに分けられており、ｎ個のブロックのそれぞれに同一の識別アドレスの制動力調整装置２が存在している。このため、このときは、ブロックＢ１〜Ｂｎの総数に相当する台数の制動力調整装置２が一斉に動作を開始する。

【0053】

各制動力調整装置２においてモータ１１の出力軸２５が回ると、この回転がトルクアーム２６を介してばね受け板５４に伝達され、可動部材５１が停止状態から図１１に示すように変位状態に移行し、出力軸２５の回転角に応じた回転角だけ固定部材３１に対して回る。このとき、可動部材５１が固定部材３１に対して図１１において上側に変位することにより、第１の凹部６２の壁面がボール８５を押し、ボール８５がこの壁面に沿って転がる。そして、押圧板４６がばね部材６８のばね力に抗して回転軸２１の軸線Ｃに沿って第２の円板部５２から離間する方向に変位する（図５参照）。この押圧板４６は、ケース２４から離れることにより、ボール８５を介して可動部材５１から伝達されている回転力によって可動部材５１と同方向に変位する。

【0054】

モータ１１の回転力で可動部材５１が固定部材３１に対して回ると、この回転に伴って第２の永久磁石４７が第１の永久磁石４１に対して回る。この結果、ブレーキトルクの大きさが変化する。制御回路２２は、ブレーキトルクが目標値に達するような回転角だけ可動部材５１が変位したときにモータ１１を停止させる。

【0055】

モータ１１が停止すると、ボール８５が第２の凹部８３の壁面を押すことがなくなり、モータ１１の回転力による、押圧板４６を第２の円板部５２から離れる方向に押す押圧力が消失する。但し、第１の永久磁石４１と第２の永久磁石４７の互いに対向する磁極の極性により（磁石の反力により）カム機構６１を介して押圧板４６に押圧力が作用する。この磁極の極性による押圧板４６を第２の円板部５２から離れる方向に押す押圧力は、上述したモータ１１の回転力による押圧板４６に作用する同方向の押圧力より微小である。

【0056】

このため、図１０に示すように押圧板４６がばね部材６８のばね力によって押されてケース２４に当接し、押圧板４６の外縁部４６ａとケース２４との摩擦抵抗により、押圧板４６にボール８５を介して接続されている可動部材５１がモータ停止時の位置（変位後の位置）に保持される。すなわち、ばね部材６８のばね力を原動力として固定部材３１に対する可動部材５１の相対的な回転が規制され、ブレーキトルクが一定になる。

【0057】

このように制動力調整装置２においてブレーキトルクの調整が行われた後に、次の制動力調整装置２を対象とする識別アドレスを含む制御信号が制御装置６から送出され、次の制動力調整装置２においてブレーキトルクの調整が行われる。この実施の形態においては、識別アドレスが異なる制御信号がｍ回送出されることによって、全ての制動力調整装置２においてブレーキトルクの調整が実施されたことになる。

【0058】

＜この実施の形態による効果の説明＞
この実施の形態による制動力調整装置の制御システム１においては、ブレーキトルクの調整を行う制動力調整装置２を識別アドレスによって特定する構成が採られている。このため、同時に動作するモータ１１の個数を制限することができる。
したがって、この実施の形態によれば、多数の制動力調整装置２を装備しても消費電力量が増大することがない制動力調整装置の制御システムを提供することができる。また、この実施の形態による制御システム１を採用することにより、全ての制動力調整装置２が同時に動作する場合と較べると、電源装置４や配線機器の容量を小さくすることができ、装置全体の小型、軽量化と、低コスト化とを図ることができる。

【0059】

この実施の形態による制御装置６は、制御信号を送出した後に、可動部材５１の変位が完了するために必要な時間が経過するまで待機し、この時間が経過した後に次の制御対象に対する制御信号を送出する。
このため、複数のモータ１１が順番に動作するようになるから、消費電力量が安定し、小容量の電源装置４を使用することが可能になる。

【0060】

この実施の形態による複数の制動力調整装置２は、回転する一つの回転台７に搭載され、電力線３は、回転台７に設けられた電力用スリップリング１２と、この電力用スリップリング１２と電源装置４とを接続する固定側電力線部１３と、電力用スリップリング１２と複数の制動力調整装置２とを接続する回転側電力線部１４とによって構成されている。信号線５は、回転台７に設けられた信号用スリップリング１５と、この信号用スリップリング１５と制御装置６とを接続する固定側信号線部１６と、信号用スリップリング１５と複数の制動力調整装置２とを接続する回転側信号線部１７とによって構成されている。
このため、全ての制動力調整装置２が電源装置４および制御装置６に対して回転する構成を採るにあたって、スリップリングの数が電源装置４と制御装置６との数と等しくなるから、より一層の小型、軽量化と、低コスト化とを図ることができる。

【0061】

この実施の形態による制動力調整装置２は、複数のブロックＢ１〜Ｂｎに複数台ずつ分けられている。このブロックＢ１〜Ｂｎ内の複数の制動力調整装置２は、互いに異なる識別アドレスを有している。また、このブロックＢ１〜Ｂｎ内の制動力調整装置２に用いられている複数の識別アドレスは、全てのブロックＢ１〜Ｂｎにおいて用いられている。
この実施の形態においては、各ブロックＢ１〜Ｂｎにおいて制動力調整装置２が１台ずつ動作する。すなわち、ブロックＢ１〜Ｂｎの数と同数の制動力調整装置２が同時に動作する。このため、消費電力量を可及的少なく抑えながら、複数の制動力調整装置２において制動力の調整を能率よく行うことができる。

【符号の説明】

【0062】

１…制動力調整装置の制御システム、２…制動力調整装置、３…電力線、４…電源装置、５…信号線、６…制御装置、７…回転台、８…基台、１１…モータ、１２…電力用スリップリング、１３…固定側電力線部、１４…回転側電力線部、１５…信号用スリップリング、１６…固定側信号線部、１７…回転側信号線部、２２…制御回路、２７…被制動部材、３１…固定部材、４１…第１の永久磁石、４５…機械式ロック機構、４７…第２の永久磁石、４８…ヒステリシス板（回転部材）、５１…可動部材、７５…駆動装置、Ｂ１〜Ｂｎ…ブロック、Adr.1〜Adrm…識別アドレス。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】