JPH05100701A - 動力制御機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、物体間相互の動作状態を検出す
ることにより、物体間の動力伝達を機械的方法に依らず
に伝達制御する、動力制御機に関するものである。 【構成】 検出器（２）とリセット機能を持った時間計
測器（１１）と計測する時間長さを可変出来る時間調節
器（９）と制御出力部（１２）とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は物体間相互の動作状態を
検出することにより、物体間の動力伝達を機械的な方法
に依らず、伝達制御する動力制御機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、物体間の動力伝達において、駆動
部に過負荷が加わらない様、また適正なトルク伝達が行
われるようトルク制限機（以下「リミッター」とい
う。）や連動機（以下「クラッチ」という。）等が使用
されているが、使用する駆動源の動力の大小や、制御す
る負荷の大小に応じて使い分けをする必要があり、一つ
のトルクリミッターやクラッチで、動力源や負荷の大小
に関係なく使用出来る物は無かった。また、その構造は
機械的な物であり摩擦力を利用した物であるため、耐久
性の面でも限界が有る等の欠点を持っている。

【０００３】

【発明の目的】本発明は上記の欠点を無くす為に成され
たもので、物体の動作状態を交番信号として検出し、交
番信号の時間長さや数を計測することで制御出力を出
し、計測する信号の時間長さや数を可変する事により間
接的に、動力の、伝達や制限、及び大小の調節を行うこ
とを目的としている。また、機械的に行うのでは無い為
使用部品の高度な耐久性や精度を要求せず価格の低減
や、動力源或は電磁弁等の被制御機と一体化し個々の機
能を向上させる事をも目的としている。

【０００４】

【発明の構成】この目的を達成する為に、光や磁気、静
電容量、距離、等種々の変化量を検出する検出器（以下
「センサー」という。）と、時間計測器（以下「タイマ
ー」という。）と、計測する時間長さを可変できる時間
調節器と、制御出力部とを持ち、交番信号の特定な状
態、例えば交番時に時間計測を０に戻し交番信号の他の
状態時に時間を計測（以下「再トリガー」という。）
し、設定した時間内に再トリガーしなかった場合、制御
用出力を出し動力伝達の断続制御を行う様、またそれら
を動力源やその他の被制御機と一体化する様にも構成し
た。

【０００５】

【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。図１
に於て、（２）はセンサーで、一例に反射光型を示して
おり、外部の被検出体（１）の検出をしている。（６）
は光線で、検出の様子を矢印で示している。被検出体
（１）は図４に於て一体構造にした一例を示す様に、カ
バー（４）の検出窓（４′）に回転軸保持部（２６）
を、図示は無いがネジ等で固定し、回動自在に成しても
よい。（７）はその動作方向を示している。（３）は図
２に示される回路用基板で、センサー（２）や単安定マ
ルチバイブレーターその他の集積回路等で作られたタイ
マー（１１）及び他の、回路を構成する部品等が取り付
けられている。（５）は入出力用の電線である。点線は
カバー（４）の想像線を示し、一部にセンサーの検出用
窓（４′）が開けられている。図２に於て（９）は計測
時間の設定値を変える時間調節器で一例として図示は無
いが抵抗器や蓄電器（以下「コンデンサー」という。）
で構成している。（８）は交番信号で正弦波や方形波等
で、信号の立ち上がり或は立ち下がり時にタイマー（１
１）の再トリガーを行っている。（１０）はタイマー出
力信号で出力制御部（１２）の制御用出力（１３）を動
作させている。図３に於て、（１４）は本発明による動
力制御機を一体とした例で図４にその構造の一例を示し
ている。（１９）は電動機（以下「モーター」とい
う。）で動力源の一例である。（２０）は従動部で継手
（１５）に接続し、モーター（１９）から動力が伝達さ
れ負荷となっている。また動力制御機（１４）は継手
（１５′）で従動部に接続されて、従動部の動作を検出
しているが、図示はないが動力源にベルトや歯車その他
で接続し動作の検出を行ってもよい。（１６）は保持具
でモーターやその他の物を保持している。（１７）はモ
ーター電源で（１８）の始動開閉機（以下「スタートス
イッチ」という。）を押すことによりモーターを回転さ
せる。また、図７は被制御機であるモーター（１９）の
内部に動力制御機（１４）を一体に取り付けた一例で、
動力制御機部分の部分断面を示す。モーター回転軸（２
９）の一端に被検出体（１）を取り付け、センサー
（２）は図６に示す透過光型の物を取り付けた例であ
る。

【０００６】

【発明の作用】以下、発明の作用を図１、図２、図３、
により説明する。スタートスイッチ（１８）を押すとモ
ーター（１９）はモーター電源（１７）に接続され回転
する。これに伴い本発明による動力制御機（１４）の被
検出体（１）が回転し、センサー（２）から交番信号
（８）が出力される。一例として、交番信号の交番時の
立ち上がり、或は立ち下がり時にタイマー（１１）は再
トリガーされ、この時点から時間計測を開始する。時間
計測中は、タイマー出力信号（１０）はＯＦＦしてい
る。タイマー（１１）は時間調節器（９）で計測時間長
が設定され、設定時間内で、交番信号（８）による再ト
リガーが行われる毎に時間計測を０から初める。従って
被検出体（１）が回転している間は制御用出力（１３）
はＯＦＦしている。（１２）はタイマー出力信号（１
０）で動作する出力制御部で、制御用出力（１３）を出
力する。また従動部（２０）の負荷が増大したり、停止
した場合、被検出体（１）の回転は低下したり停止する
ため交番信号（８）の交番長さが長くなり、時間調節器
（９）で設定した時間内に再トリガーが行われない為タ
イマー出力信号（１０）がＯＮし、制御用出力（１３）
が出力し、モーター（１９）が停止する様に作用する。
制御用出力（１３）は図示は無いが半導体素子や継電機
等で構成されている。また、制御用出力（１３）は反転
出力してもよい。時間調節器（９）の設定時間を短くす
ると、交番信号（８）の交番時間が短い時だけ設定時間
内に再トリガーする。従って高回転時は制御用出力（１
３）はＯＦＦしている。負荷が増大し回転が低下すると
設定時間内に再トリガーしなくなり、制御用出力（１
３）が出力し、モーター（１９）は停止する。また設定
時間を長くすると、更に負荷が増し、大きく回転低下或
は停止するまで、モーター（１９）は停止しない。従っ
て時間調節器（９）を調節することにより、伝達する負
荷を制御し、伝達する動力を調節するように作用する。

【０００７】

【発明の効果】

【効果１】以上の様に本実施例によれば、タイマー出力
信号がＯＦＦ状態の時、検出器は被検出体即ち物体が動
作状態であることを、ＯＮ状態の時は設定時間内に検出
器の交番信号が交番せず、停止或は動作低下状態にある
ことを検出し、また制御用出力を出し動力伝達の断続制
御を行える効果がある。

【効果２】動作を交番信号という時間に変換して検出し
ている為、駆動力の大きさに関係なく動作状態の検出が
おこなえ、動力伝達の制御が行える効果がある。

【効果３】時間調節器の設定時間を調節することにより
交番信号の再トリガー時間を可変でき、伝達動力の大き
さの制御が行える効果がある。

【効果４】被制御機と一体化することにより、配線や取
り付けの手間を省略でき、小型で制御機能付きの物と
し、商品価値を増加させる効果がある。

【効果５】構成部品が高価な機械部品等ではなく、安価
な抵抗、コンデンサー、集積回路等であるため、安い値
段で製造出来る効果がある。

【０００８】

【発明の他の実施例】

（イ） 図５に於て、交番信号の数を計数する計数器
（以下「カウンター」という。）（２１）で、センサー
（２）の交番信号の交番数を数え、分周やてい倍等によ
り新たな交番信号を出力し、タイマー（１１）の再トリ
ガーを行っても効果は同じである。またタイマーの計数
値の設定を調節する計数値調節器（２２）によっても時
間調節器（９）と同じ効果を持つ。 （ロ） 時間調節器を一定値に固定しても動力断続の効
果は同じである。 （ハ） 図５に示される、動力制御機を構成しているセ
ンサー、カウンター、タイマー及び出力制御部等の各要
素を単体或は複数を組に別体とし、信号線で接続しても
同じ効果を持つ。 （ニ） 図６に於て、図１のセンサー（２）を透過光型
にしても、或は磁性や静電容量等を検出する他の手段方
法を講じても、交番信号として検出でき同じ効果を持
つ。また、図１の被検出体（１）を直線移動型に形状や
動作方向を変えたり、外部にある従動部（２０）自身の
変化や、従動部に直接取り付けた被検出体（１）の変化
を検出用窓（４′）から直接検出しても同じ効果を持
つ。 （ホ） 図２に於いて、制御対象物が小信号の物か、ま
た、タイマー出力信号が大出力であれば、出力制御部
（１２）を取り除いて、タイマー出力信号を制御用出力
としても同じ効果を持つ。 （ヘ） 図示は無いが、制御用出力（１３）又はその反
転出力をタイマー（１１）の計測停止用リセット入力と
する事により再トリガーを停止でき、制御用出力（１
３）を保持する効果を持つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例を透視した斜視図

【図２】本発明による実施例のブロック図

【図３】本発明による実施例を動力源に取り付け、制御
を行う場合の構成図

【図４】本発明による実施例を一体構造にした一実施例
の断面図

【図５】本発明による実施例にカウンター及び計数値調
整器を加えたブロック図

【図６】センサーを透過光型にし、被検出体を直線状に
した他の実施例。

【図７】被制御機と一体とした例の部分断面図。

【符号の説明】

（１）被検出体、（１′）直線移動型被検出体、（２）
検出器（センサー）、（３）回路用基板、（４）カバ
ー、（４′）検出用窓、（５）信号出力、（６）光線等
の方向、（７）被検出体の動作方向、（８）（８′）交
番信号、（９）時間調節器、（１０）タイマー出力信
号、（１１）時間計測器（タイマー）、（１２）出力制
御部、 （１３）制御用出力、（１４）本発明による動
力制御機、（１５）（１５′）継手、（１６）保持具、
（１７）モーター電源、（１８）始動開閉機（スタート
スイッチ）、（１９）電動機（モーター）、（２０）従
動部、（２１）計数器（カウンター）、（２２）計数値
調節器、（２３）発光体、（２４）受光体、（２５）回
転軸、（２６）回転軸保持部、（２７）（２８）支柱、
（２９）モーター回転軸、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体の溝や孔、濃淡、遠近、磁気量等の種
   々の変化を、物体の動きに応じた交番信号として出力す
   るように成した検出器と、交番信号の特定な状態の時に
   時間計測を０にもどし、他の状態の時に時間計測をする
   様に成した時間計測器と、計測する信号の時間長さを可
   変出来る計測時間調節器とを備え、計測した時間長さ
   が、設定した時間を経過した時、制御用出力が出る様に
   した事を特徴とした動力制御機。
2. 【請求項２】被制御機と一体にしたことを特徴とする、
   請求項１の動力制御機。