特許 6997661 制動力調整装置

(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】

(24)【登録日】2021-12-21

(45)【発行日】2022-01-17

(54)【発明の名称】制動力調整装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 49/10 20060101AFI20220107BHJP

   F16D 65/16 20060101ALI20220107BHJP

   F16D 61/00 20060101ALI20220107BHJP

   H02K 49/06 20060101ALI20220107BHJP

   H02K 11/215 20160101ALI20220107BHJP

【ＦＩ】

H02K49/10 B

F16D65/16

F16D61/00

H02K49/06 B

H02K11/215

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018061832

(22)【出願日】2018-03-28

(65)【公開番号】P2019176608

(43)【公開日】2019-10-10

【審査請求日】2021-01-06

(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】周東 信行

(72)【発明者】

【氏名】堀田 達也

【審査官】若林 治男

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２９５６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－１１９７４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ４９／１０

Ｆ１６Ｄ ６５／１６

Ｆ１６Ｄ ６１／００

Ｈ０２Ｋ ４９／０６

Ｈ０２Ｋ １１／２１５

Ｆ１６Ｄ １２１／２４

Ｆ１６Ｄ １２５／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

制動の対象となる回転軸と、
前記回転軸に設けられて前記回転軸と一体に回転するヒステリシス板と、
前記ヒステリシス板の一方の主面と対向する端面を有する固定部材と、
前記ヒステリシス板の他方の主面と対向する端面を有し、前記回転軸と同一軸線上で前記固定部材に対して回動自在に構成された可動部材と、
前記ヒステリシス板の回転方向に並ぶ状態で前記固定部材の前記端面に固定され、極性が前記回転方向に交互に変えられた複数の第１の永久磁石と、
前記ヒステリシス板の回転方向に並ぶとともに前記第１の永久磁石と対向する状態で前記可動部材の前記端面に固定され、極性が前記回転方向に交互に変えられた複数の第２の永久磁石と、
前記可動部材に設けられて前記回転方向に所定の長さだけ延びる円弧状のラックを有し、このラックにステッピングモータの回転を伝達して前記可動部材を駆動する駆動装置とを備え、
前記可動部材は、前記回転軸と同一軸線上に位置する円筒部を有し、
前記円筒部の内周面には、周方向に延びる溝が形成され、
前記ラックは、前記溝に収容され、
前記円筒部の軸線方向における前記ラックの位置決めは前記溝の一対の側壁によって行われ、
前記円筒部の周方向における前記ラックの位置決めは、前記ラックの一端部が当接するように前記可動部材に設けられた第１の移動規制部材と、前記ラックの他端部が当接するように前記可動部材に設けられた第２の移動規制部材とによって行われていることを特徴とする制動力調整装置。

【請求項2】

請求項１記載の制動力調整装置において、
前記ラックは、内歯車として形成され、
前記第１の移動規制部材と第２の移動規制部材とのうちいずれか一方の移動規制部材は、前記円筒部の軸線方向に延びる支軸と、この支軸が嵌合する貫通孔および前記貫通孔とは偏心した外周面を有する円筒状のカラーとを備えていることを特徴とする制動力調整装置。

【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において、
前記ステッピングモータは、前記可動部材に対して前記ヒステリシス板とは反対側に位置するモータ取付部材に支持され、
前記モータ取付部材は、前記可動部材に向けて突出して前記可動部材の回動範囲を制限するための回転規制部を有していることを特徴とする制動力調整装置。

【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において、
前記ステッピングモータは、ＰＭ型ステッピングモータ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。

【請求項5】

請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載の制動力調整装置において、
さらに、
前記可動部材に設けられた位置検出用の永久磁石と、
前記永久磁石を検出する磁気センサーとを用いて前記可動部材の前記回転方向の位置を検出する位置検出装置を備えていることを特徴とする制動力調整装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブレーキトルクを発生させる永久磁石の位置を変えてブレーキトルクの大きさを変える制動力調整装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、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装置としては、例えば特許文献１や特許文献２などに記載された制動力付与装置がある。
これらの特許文献１，２に開示された制動力付与装置は、制動力が付与される回転軸に設けられた円板と、この円板の一方の面と対向する複数の第１の永久磁石と、この円板の他方の面と対向する複数の第２の永久磁石とを備えている。複数の第１および第２の永久磁石は、それぞれ極性が円板の周方向に交互に変わるように円板の周方向に並べられている。

【0003】

これらの特許文献１，２に示す制動力付与装置においては、第１の永久磁石と第２の永久磁石との間で円板が回転して磁束を横切ることによって、円板にブレーキトルクが作用する。そして、この制動力付与装置においては、第１の永久磁石と第２の永久磁石とのうちいずれか一方を他方に対して回転軸を中心にして回すことによって、円板に作用するブレーキトルクの大きさが変化する。

【0004】

この種の制動力付与装置においては、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、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、この制動力付与装置は、電力を供給し難い回転体や運動部に搭載されることが多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第２８８７３３８号公報

【文献】特開昭５２－１１９７４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１や特許文献２に記載された制動力付与装置は、ブレーキトルクの大きさを遠隔操作で調整することができないという問題があった。

【0007】

本発明の目的は、ブレーキトルクの大きさを遠隔操作で調整可能な制動力調整装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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は、制動の対象となる回転軸と、前記回転軸に設けられて前記回転軸と一体に回転するヒステリシス板と、前記ヒステリシス板の一方の主面と対向する端面を有する固定部材と、前記ヒステリシス板の他方の主面と対向する端面を有し、前記回転軸と同一軸線上で前記固定部材に対して回動自在に構成された可動部材と、前記ヒステリシス板の回転方向に並ぶ状態で前記固定部材の前記端面に固定され、極性が前記回転方向に交互に変えられた複数の第１の永久磁石と、前記ヒステリシス板の回転方向に並ぶとともに前記第１の永久磁石と対向する状態で前記可動部材の前記端面に固定され、極性が前記回転方向に交互に変えられた複数の第２の永久磁石と、前記可動部材に設けられて前記回転方向に所定の長さだけ延びる円弧状のラックを有し、このラックにステッピングモータの回転を伝達して前記可動部材を駆動する駆動装置とを備えているものである。

【0009】

本発明は、前記制動力調整装置において、前記可動部材は、前記回転軸と同一軸線上に位置する円筒部を有し、前記円筒部の内周面には、周方向に延びる溝が形成され、前記ラックは、内歯車として形成されて前記溝に収容され、前記円筒部の軸線方向における前記ラックの位置決めは前記溝の一対の側壁によって行われ、前記円筒部の周方向における前記ラックの位置決めは、前記ラックの一端部が当接するように前記可動部材に設けられた第１の移動規制部材と、前記ラックの他端部が当接するように前記可動部材に設けられた第２の移動規制部材とによって行われ、前記第１の移動規制部材と第２の移動規制部材とのうちいずれか一方の移動規制部材は、前記円筒部の軸線方向に延びる支軸と、この支軸が嵌合する貫通孔および前記貫通孔とは偏心した外周面を有する円筒状のカラーとを備えていてもよい。

【0010】

本発明は、前記制動力調整装置において、前記ステッピングモータは、前記可動部材に対して前記ヒステリシス板とは反対側に位置するモータ取付部材に支持され、前記モータ取付部材は、前記可動部材に向けて突出して前記可動部材の回動範囲を制限するための回転規制部を有していてもよい。

【0011】

本発明は、前記制動力調整装置において、前記ステッピングモータは、ＰＭ型ステッピングモータ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において、さらに、前記可動部材に設けられた位置検出用の永久磁石と、前記永久磁石を検出する磁気センサーとを用いて前記可動部材の前記回転方向の位置を検出する位置検出装置を備えていてもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明においては、駆動装置が可動部材を駆動することによって、可動部材が固定部材に対して一方または他方に回り、第２の永久磁石が第１の永久磁石に対して可動部材の回転方向に変位してブレーキトルクが増大あるいは減少する。
駆動装置のステッピングモータが通電状態で停止すると、ステッピングモータの自己保持力で可動部材が停止した位置に保持され、ブレーキトルクが一定になる。
このように、本発明に係る制動力調整装置によれば、可動部材の回転角が所望の角度になるように駆動装置の動作を制御することによって、ブレーキトルクの大きさを遠隔操作によって変えることができる。
したがって、本発明によれば、ブレーキトルクの大きさを遠隔操作で調整可能な制動力調整装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る制動力調整装置の断面図である。

【図2】ハウジングの断面図である。

【図3】回転軸とヒステリシス板の組立体の断面図である。

【図4】可動部材とラックの組立体の断面図である。

【図5】制動力調整装置の背面図である。

【図6】図１におけるVI－VI線断面図である。

【図7】図６におけるVII－VII線断面図であり、減速機構部の断面図である。

【図8】図６におけるVIII－VIII線断面図であり、ラック押圧部の断面図である。

【図9】図６におけるIX－IX線断面図であり、ストッパ機構部の断面図である。

【図10】固定ベースのヒステリシス板側から見た背面図である。

【図11】可動ベースのヒステリシス板側から見た正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係る制動力調整装置の一実施の形態を図１～図１１を参照して詳細に説明する。
＜制動力調整装置の概略の説明＞
図１に示す制動力調整装置１は、図１において中央部に位置するハウジング２と、このハウジング２の一端（図１においては左端）から図１において左方に突出する回転軸３と、ハウジング２の端部に取付けられたステッピングモータ４とを備えている。この制動力調整装置１は、回転軸３を制動の対象とし、回転軸３に付与されるブレーキトルクの大きさをステッピングモータ４によって調整する装置である。以下においては、便宜上、ハウジング２から回転軸３が突出する方向を制動力調整装置１の前方とし、この方向とは反対方向を制動力調整装置１の後方として説明する。

【0016】

ハウジング２は、複数の部材を組み合わせて前後方向を軸線方向とする円柱状に形成されている。ハウジング２を構成する複数の部材とは、前端部に位置する円板状の固定ベース５と、後端部に位置する円板状のモータ取付板６と、これらの固定ベース５とモータ取付板６との間に挟まれた円筒状のケース７である。これらの部材は、ハウジング２の外周部で前後方向に延びる複数の固定用ボルト８によって互いに結合されている。固定用ボルト８は、固定ベース５の外周部の貫通孔５ａに挿通され、ケース７の内周面に沿って前後方向に延びる状態でモータ取付板６のねじ孔６ａに螺着されている。

【0017】

＜回転軸の説明＞
回転軸３は、ハウジング２の固定ベース５を前後方向に貫通し、固定ベース５に二つの前側軸受１１を介して回転自在に支持されている。前側軸受１１は、固定ベース５の軸心部の貫通孔１２に嵌合して固定されている。
回転軸３の前端部には、図示してはいないが、被制動部材が接続されている。被制動部材は、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。
この実施の形態による制動力調整装置１は、この被制動部材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。

【0018】

回転軸３におけるハウジング２内に挿入された後端部には、二つの後側軸受１３が取付けられている。これらの後側軸受１３は、後述する可動ベース１４を回転自在に支持するためのものである。回転軸３における後側軸受１３と固定ベース５との間の部位にはハブ１５が取付けられている。この実施の形態によるハブ１５は、図３に示すように、回転軸３が圧入されて回転軸３に固定された円板状のハブ本体１６と、このハブ本体１６の前面に固定用ねじ１７によって固定されたリング１８とを有している。ハブ本体１６の外周部は、環状のヒステリシス板１９の内周部が嵌合するとともに、ヒステリシス板１９の内周部に後方から当接する形状に形成されている。リング１８は、ハブ本体１６と協働してヒステリシス板１９を前後方向において挟持している。ハブ本体１６とヒステリシス板１９とは、回転軸３の回転に伴って互いに一体に回転するように、前後方向に延びる複数のピン２０によって互いに結合されている。ピン２０は、図１および図３においては１本のみが図示されている。

【0019】

ヒステリシス板１９の前端面２１は、固定ベース５の後端面２２に所定の間隔をおいて対向している。この実施の形態においては、ヒステリシス板１９の前端面２１が本発明でいう「ヒステリシス板の一方の主面」に相当し、固定ベース５が本発明でいう「固定部材」に相当する。また、固定ベース５の後端面２２が本発明でいう「ヒステリシス板の一方の主面と対向する端面」に相当する。

【0020】

＜固定ベースの説明＞
固定ベース５の後端面２２には、図２に示すように、複数の第１の永久磁石２３がそれぞれ固着されている。これらの第１の永久磁石２３は、図１０に示すように、固定ベース５の周方向（ヒステリシス板１９の回転方向）に並ぶ状態で固定ベース５の後端面２２に接着剤（図示せず）によって固定されている。これらの第１の永久磁石２３の磁極２３ａは、回転軸３の軸線方向において、第１の永久磁石２３の両端部に設けられている。この磁極２３ａの極性は、固定ベース５の周方向に交互に変えられている。

【0021】

＜ステッピングモータの説明＞
ステッピングモータ４は、図１に示すように、出力軸２４が前後方向に延びてハウジング２内に挿入される状態でモータ取付板６の後端面２５に複数の固定用ボルト２６によって固定されている。モータ取付板６は、可動ベース１４に対してヒステリシス板１９とは反対側に位置している。この実施の形態においては、モータ取付板６が請求項３記載の発明でいう「モータ取付部材」に相当する。

【0022】

この実施の形態によるステッピングモータ４は、ＰＭ型のステッピングモータで、制御装置２７に接続されており、この制御装置２７によりオープンループ制御によって制御されて動作する。なお、ステッピングモータ４の種類はＰＭ型に限定されることはなく、適宜変更することができる。
ステッピングモータ４の出力軸２４には、後述する減速機構３１の一部を構成するピニオン歯車３２が固定されている。モータ取付板６には、出力軸２４およびピニオン歯車３２が挿入される貫通孔３３が穿設されている。

【0023】

モータ取付板６の後端面２５には、図２および図５に示すように、ステッピングモータ４の他にプリント基板３４が取付けられている。このプリント基板３４は、磁気センサー３５を含む検出回路３６を有している。磁気センサー３５は、後述する可動ベース１４に設けられている位置検出用の永久磁石３７（図１参照）の磁束を検出する。検出回路３６は、磁気センサー３５の検出結果に基づいて可動ベース１４の回転方向における絶対位置を検出し、信号としてリード線（図示せず）を介して制御装置２７に送る。この実施の形態においては、この検出回路３６が請求項５に記載した発明でいう「位置検出装置」に相当する。

【0024】

＜可動ベースの説明＞
可動ベース１４は、図４に示すように、二つの後側軸受１３が内部に嵌合する内側円筒部４１と、この内側円筒部４１の前端から径方向の外側に延びる環状の円板部４２と、この円板部４２の外周部から後方に延びる外側円筒部４３とによって環状に形成されている。この実施の形態においては、この可動ベース１４が本発明でいう「可動部材」に相当する。
円板部４２は、ヒステリシス板１９の後端面４４と対向する前端面４５を有している。この実施の形態においては、ヒステリシス板１９の後端面４４が本発明でいう「ヒステリシス板の他方の主面」に相当する。

【0025】

円板部４２の前端面４５には、複数の第２の永久磁石４６がそれぞれ固着されている。この実施の形態においては、この前端面４５が本発明でいう「ヒステリシス板の他方の主面と対向する端面」に相当する。
これらの第２の永久磁石４６は、図１１に示すように、可動ベース１４の周方向（ヒステリシス板１９の回転方向）に並ぶとともに上述した第１の永久磁石２３と対向する状態で可動ベース１４の前端面４５に接着剤（図示せず）によって固定されている。これらの第２の永久磁石４６の磁極４６ａは、回転軸３の軸線方向において、第２の永久磁石４６の両端部に設けられている。この磁極４６ａの極性は、可動ベース１４の周方向に交互に変えられている。

【0026】

円板部４２の後端面４７には、図４に示すように、複数の支柱４８が回転軸３の軸線方向に延びる状態で立設されている。これらの支柱４８の後端部には、板状のステー４９が固定されている。ステー４９は、回転軸３の軸線方向とは直交する方向に延びており、上述した位置検出用の永久磁石３７を支持している。
可動ベース１４の外側円筒部４３は、回転軸３と同一軸線上に位置している。この実施の形態においては、この外側円筒部４３が請求項２記載の発明でいう「円筒部」に相当する。

【0027】

また、この外側円筒部４３は、図６および図７に示すように、上述したステッピングモータ４の出力軸２４に減速機構３１を介して接続されている。図６の破断位置は、図１に示すVI－VI線によって切断された位置である。図７の破断位置は、図６に示すVII－VII線によって切断された位置である。
減速機構３１は、ステッピングモータ４と協働して駆動装置５１を構成するものである。この実施の形態による減速機構３１は、いわゆるスター型の遊星歯車減速機構で、外側円筒部４３の内周部に設けられたラック５２に出力軸２４の回転が減速されて伝達される構成が採られている。

【0028】

ラック５２は、図６に示すように、外側円筒部４３の周方向において所定の長さだけ延びる円弧状に形成されており、外側円筒部４３の内周面に形成された環状溝５３に嵌合している。ラック５２は、可撓性を有するプラスチック材料によって形成されている。環状溝５３は、外側円筒部４３の内周面に周方向の全域にわたって延びるように形成されている。この実施の形態においては、環状溝５３が請求項２記載の発明でいう「溝」に相当する。

【0029】

ラック５２は、図７に示すように、内歯車として形成されて環状溝５３に収容されている。外側円筒部４３の軸線方向（図７においては左右方向）におけるラック５２の位置決めは、環状溝５３の一対の側壁５３ａ，５３ｂによって行われている。
外側円筒部４３の周方向におけるラック５２の位置決めは、図６に示すように、ラック５２の長手方向の両端と隣接するように外側円筒部４３に設けられた第１および第２の移動規制部材５４，５５によって行われている。

【0030】

図６においてラック５２の左側の端部と隣接する第１の移動規制部材５４は、回転軸３の軸線方向に延びる円柱状のピンによって構成され、図９に示すように、環状溝５３を横切るように可動ベース１４の円板部４２に立てて設けられている。図９の破断位置は、図６に示すIX－IX線によって破断された位置である。第１の移動規制部材５４は、可動ベース１４の円板部４２に穿設された貫通孔５６に圧入されており、ラック５２が第１の移動規制部材５４を越えて外側円筒部４３の周方向に移動することができないように、ラック５２の一端と接触している。

【0031】

この実施の形態による第１の移動規制部材５４は、ラック５２の一端の移動を規制する機能の他に、可動ベース１４の回動範囲を制限するためのストッパーピンとしての機能を有している。可動ベース１４の回動範囲を制限するためには、図６に示すように、外側円筒部４３の周方向において第１の移動規制部材５４の両側に位置する２本のストッパエンドピン６１，６２が用いられる。これらのストッパエンドピン６１，６２は、図９に示すように、回転軸３の軸線方向（図９においては左右方向）に延びる円柱状のピンによって形成されている。このストッパエンドピン６１，６２は、モータ取付板６の貫通孔６３に圧入され、モータ取付板６から可動ベース１４に向けて突出するようにモータ取付板６に立てて設けられている。

【0032】

これらのストッパエンドピン６１，６２と、第１の移動規制部材５４とは、外側円筒部４３の周方向から見て先端部どうしが互いに重なるように構成されている。このため、可動ベース１４は、第１の移動規制部材５４が一方のストッパエンドピン６１と接触する一方の回動端と、第１の移動規制部材５４が他方のストッパエンドピン６２と接触する他方の回動端との間で回動する。この実施の形態においては、これら２本のストッパエンドピン６１，６２が請求項３記載の発明でいう「回転規制部」に相当する。

【0033】

図６においてラック５２の右側の端部と隣接する第２の移動規制部材５５は、図８に示すように、複数の部材を組合わせて構成されている。この第２の移動規制部材５５は、ラック５２の端部と接触する円筒状のカラー６４と、このカラー６４を可動ベース１４に固定する固定用ボルト６５とによって構成されている。
カラー６４と固定用ボルト６５は、外側円筒部４３の軸線方向（図８においては上下方向）に延びている。カラー６４は、固定用ボルト６５が嵌合する貫通孔６６と、この貫通孔６６とは偏心した外周面６７とを有している。

【0034】

固定用ボルト６５は、カラー６４の貫通孔６６に挿通され、可動ベース１４の円板部４２に形成されたねじ孔６８に螺着されている。この実施の形態においては、この固定用ボルト６５が請求項２に記載した発明でいう「支軸」に相当する。
外側円筒部４３の軸線方向におけるカラー６４の長さは、カラー６４の後端が外側円筒部４３より後方（図８においては上方）に突出する長さである。このカラー６４の突出部には、工具（図示せず）が係合する複数の平坦面６９が形成されている。図５においては一つの平坦面６９のみが描かれている。

【0035】

この第２の移動規制部材５５においては、固定用ボルト６５を緩めた状態でカラー６４を固定用ボルト６５に対して回すことによって、カラー６４の外周面６７が偏心カムとして機能し、ラック５２の端部を押す量が増減する。ラック５２は、この第２の移動規制部材５５により押圧されることによって、環状溝５３の底部に押し付けられて密着した状態で固定される。
この実施の形態による固定用ボルト６５は、可動ベース１４の回転方向の位置を目視で確認するための目印として用いられている。この実施の形態によるモータ取付板６には、固定用ボルト６５をハウジング２の外から見るために、固定用ボルト６５と対向する位置に貫通孔７０が穿設されている。

【0036】

＜減速機構の説明＞
減速機構３１は、図７に示すように、ステッピングモータ４の出力軸２４に固定されたピニオン歯車３２と、可動ベース１４のラック５２と、ピニオン歯車３２とラック５２との間に設けられた減速歯車７１とによって構成されている。減速歯車７１は、ピニオン歯車３２と噛合する環状の大歯車７２と、この大歯車７２の中空部内に圧入された小歯車７３とによって構成されており、支軸７４に軸受７５によって回転自在に支持されている。小歯車７３は、ラック５２と噛合している。

【0037】

支軸７４は、モータ取付板６の貫通孔７６に圧入され、モータ取付板６から可動ベース１４に向けて突出するようにモータ取付板６に立てて設けられている。大歯車７２は、図６に示すように、回転軸３の軸線方向から見てその一部が外側円筒部４３と重なるように形成されている。
この減速機構３１によれば、ステッピングモータ４の出力軸２４が回転することにより、この回転がピニオン歯車３２から減速歯車７１に減速して伝達され、さらに、減速歯車７１から減速してラック５２（可動ベース１４）に伝達される。

【0038】

＜制動力調整装置の動作の説明＞
このように構成された制動力調整装置１においては、回転軸３が被制動部材とともに回転し、ヒステリシス板１９が第１および第２の永久磁石２３，４６に対して回転することによって、ヒステリシス板１９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、可動ベース１４の周方向における第１の永久磁石２３に対する第２の永久磁石４６の位置に依存して増減する。

【0039】

ブレーキトルクは、第１の永久磁石２３と第２の永久磁石４６とが回転軸３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２３，４６の互いに対向する磁極２３ａ，４５ａ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２３のＮ（Ｓ）極と、第２の永久磁石４６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４６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２３に対して可動ベース１４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２３と第２の永久磁石４６とが回転軸３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２３，４６の同じ極性の磁極２３ａ，４６ａどうしが対向する状態で最大になる。

【0040】

この実施の形態による制動力調整装置１において、ステッピングモータ４が停止している状態においては、ステッピングモータ４の自己保持力で可動ベース１４が停止した位置に保持される。
被制動部材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２７は、ステッピングモータ４の出力軸２４がブレーキトルク増大方向に目標とする回転角だけ回るように、ステッピングモータ４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、制御装置２７は、出力軸２４が目標とする回転角だけ上記とは逆方向に回るようにステッピングモータ４の動作を制御する。

【0041】

このようにステッピングモータ４の出力軸２４が回ると、この回転が減速機構３１を介して可動ベース１４に伝達され、可動ベース１４が出力軸２４の回転角に応じた回転角だけ固定ベース５に対して回る。
ステッピングモータ４の回転力で可動ベース１４が固定ベース５に対して回ると、この回転に伴って第２の永久磁石４６が第１の永久磁石２３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。制御装置２７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ベース１４が変位したときにステッピングモータ４を停止させる。

【0042】

このため、可動ベース１４の回転角が所望の角度になるように駆動装置５１の動作を制御することによって、ブレーキトルクの大きさを遠隔操作によって変えることができる。
したがって、この実施の形態によれば、ブレーキトルクの大きさを遠隔操作で調整可能な制動力調整装置を提供することができる。特にこの実施の形態によれば、専ら可動ベース１４を停止位置に保持するブレーキは不要であるから、構造が簡単で安価な制動力調整装置を実現できる。

【0043】

＜実施の形態による効果の説明＞
この実施の形態による可動ベース１４は、回転軸３と同一軸線上に位置する外側円筒部４３を有している。外側円筒部４３の内周面には、周方向に延びる環状溝５３が形成されている。ラック５２は、内歯車として形成されて環状溝５３に収容されている。外側円筒部４３の軸線方向におけるラック５２の位置決めは環状溝５３の一対の側壁５３ａ，５３ｂによって行われている。外側円筒部４３の周方向におけるラック５２の位置決めは、ラック５２の一端部が当接するように可動ベース１４に設けられた第１の移動規制部材５４と、ラック５２の他端部が当接するように可動ベース１４に設けられた第２の移動規制部材５５とによって行われている。

【0044】

第２の移動規制部材５５は、外側円筒部４３の軸線方向に延びる固定用ボルト６５と、この固定用ボルト６５が嵌合する貫通孔６６およびこの貫通孔６６とは偏心した外周面６７を有する円筒状のカラー６４とを備えている。
このため、この実施の形態によれば、可撓性を有するプラスチックによって形成された既製品のラック５２を外側円筒部４３の内周部に精度良く固定することができる。したがって、ブレーキトルクを調整するうえで精度が高い制動力調整装置を低い価格で提供することができる。

【0045】

この実施の形態によるステッピングモータ４は、可動ベース１４に対してヒステリシス板１９とは反対側に位置するモータ取付板６に支持されている。モータ取付板６は、可動ベース１４に向けて突出して可動ベース１４の回動範囲を制限するためのストッパエンドピン６１，６２を有している。
このため、可動ベース１４が過度に大きく回ることを確実に防ぐことができる。また、ステッピングモータ４の動作を制御する際に使用する可動ベース１４の基準となる位置をストッパエンドピン６１，６２を使用して簡単に設定することができる。

【0046】

この実施の形態によるステッピングモータ４は、ＰＭ型ステッピングモータによって構成されている。このため、ステッピングモータ４への給電を絶った状態であっても、ステッピングモータ４の自己保持力が可動ベース１４に作用し、可動ベース１４を停止した位置に保持することができる。したがって、この制動力調整装置１１は、ブレーキトルクを調整するとき以外はステッピングモータ４への給電を停止させることが可能で電力を消費することがないから、電力消費量を可及的少なく抑えることができる。

【0047】

この実施の形態による制動力調整装置１は、可動ベース１４に設けられた位置検出用の永久磁石３７と、この永久磁石３７を検出する磁気センサー３５とを用いて可動ベース１４の回転方向の位置を検出する検出回路３６を備えている。
このため、可動ベース１４の絶対位置を検出回路３６によって検出できるから、制御装置２７によって制御されている可動ベース１４の相対位置を修正することができる。
したがって、可動ベース１４の位置の制御をオープンループ制御によって簡単に行うにもかかわらず、ブレーキトルクの精度が高い制動力調整装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0048】

１…制動力調整装置、３…回転軸、４…ステッピングモータ、５…固定ベース（固定部材）、６…モータ取付板（モータ取付部材）、１４…可動ベース（可動部材）、１９…ヒステリシス板、２１，４５…前端面、２２，４４…後端面、２３…第１の永久磁石、３５…磁気センサー、３６…検出回路（位置検出装置）、３７…位置検出用の永久磁石、４６…第２の永久磁石、５１…駆動装置、５２…ラック、４３…外側円筒部（円筒部）、５３…環状溝（溝）、５３ａ，５３ｂ…側壁、５４…第１の移動規制部材、５５…第２の移動規制部材、６１，６２…ストッパエンドピン（回転規制部）、６４…カラー、６５…固定用ボルト（支軸）、６６…貫通孔、６７…外周面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】