JPH07123530A

JPH07123530A - 電動装置

Info

Publication number: JPH07123530A
Application number: JP5259844A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kashiwabara; 正柏原; Akira Sakane; 晃坂根
Original assignee: Shimpo Industrial Corp
Current assignee: Nidec Drive Technology Corp
Priority date: 1993-10-18
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 1995-05-12

Abstract

(57)【要約】【目的】電動装置を構成する機械式無段変速機の出力
軸が十分に低速回転するようになって始めて、その回転
方向が切り換わるようにして、負荷への衝撃が殆どない
ソフトスタートを可能にする。【構成】変速ハンドル８と変速要素３との間を伝動機
構１１を介して連結して、変速ハンドル８を早く操作し
ても付勢手段４によって変速要素３が十分に低速側へ復
帰して機械式無段変速機の出力軸の回転が十分に低速に
なったときに、作動回路Ｋからの作動信号出力が停止す
るようにし、また、制御回路Ｐによって、この作動信号
の出力停止に応じて通電回路ＵからのモータＭへの通電
を遮断するようにするとともに、作動回路Ｋから作動信
号が出力されている途中では選択回路ＪによるモータＭ
の回転方向の選択が無効となるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動台車や電動コンベ
アなどのような電動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の電動装置には、図５およ
び図６に示す構成を採用したものがある。

【０００３】この電動装置は、正逆転可能なモータ(本
例ではＤＣモータ)Ｍと、このモータＭの回転を変速す
る機械式無段変速機Ｔと、モータＭを駆動するモータ駆
動回路ＭＤ₀とを備える。

【０００４】この機械式無段変速機Ｔは、差動遊星機構
として遊星コーンを用いた無段変速方式のもので、図５
に示すように、ハウジングcに取り付けられたモータＭ
によって駆動される出力軸oの回転を変速する変速リン
グrと、この変速リングrを低速側(図５の右方向)に変位
するように付勢する変速カム機構cmと、変速リングrを
変速カム機構cmの力に抗して高速側(図４の左方向)に変
位させる変速ハンドルhとを含む。そして、出力軸oに負
荷、たとえば電動台車では車輪、電動コンベアではスプ
ロケット等が接続される。

【０００５】上記の変速カム機構cmは、変速リングrの
周方向の一箇所にローラpを固定し、このローラpがカム
孔aに係合することで構成されている。また、変速リン
グrに連設されたホルダ部iは、ハウジングcの内外に渡
って張設されたカム反力を受ける制御バネeを介して変
速ハンドルhに連結されている。

【０００６】また、変速リングrは、変速ハンドルhが時
計方向に操作されるに応じて高速側(左方向)に強制的に
移動されて、出力軸oの回転が零回転から変速される一
方、出力軸oの回転によってその回転方向と逆方向の反
力を受けつつ、ローラpとカム孔aにより回動が規制され
るために、変速カム機構cmによって常に低速側(右方向)
に自動的に復帰するように付勢される。

【０００７】モータ駆動回路ＭＤ₀は、図６に示すよう
に、バッテリーＢ、リミットスイッチＬＳ、モータＭの
正転または逆転のいずれか一方を選択する選択スイッチ
ＳＷ、およびリミットスイッチＬＳからの作動信号出力
に応じて選択スイッチＳＷで選択された方向にモータＭ
を正転または逆転する通電回路Ｕを備える。

【０００８】上記のリミットスイッチＬＳは、変速ハン
ドルhに近接配置されており、変速ハンドルhが、図示の
状態から時計方向に操作されるとすると、その先端部h₁
がリミットスイッチＬＳに当接してオンとなってモータ
Ｍが作動される一方、変速ハンドルhから手を離すと、
変速ハンドルhとハウジングcとの間に設けられた復帰バ
ネfにより変速ハンドルhが反時計方向に回動し、その先
端部h₁がリミットスイッチＬＳから離れてオフするよう
になっている。

【０００９】また、通電回路Ｕは、一つのマグネットコ
イルＭＣ_FおよびこのマグネットコイルＭＣ_Fの通電の有
無に応じてオン・オフする一対の接点Ｃ_F，Ｃ_Fからなる
正転用の電磁接触器と、一つのマグネットコイルＭＣ_R
およびこのマグネットコイルＭＣ_Rの通電の有無に応じ
てオン・オフする一対の接点Ｃ_R，Ｃ_Rからなる逆転用の
電磁接触器とを有する。そして、各マグネットコイルＭ
Ｃ_F，ＭＣ_Rが選択スイッチＳＷに接続されている。

【００１０】上記構成において、機械式無段変速機Ｔの
出力軸oを正転させるには、予め選択スイッチＳＷを正
転用のマグネットコイルＭＣ_Fに切り換え接続する。そ
して、変速ハンドルhを時計方向に回すと、変速ハンド
ルhが直ちにリミットスイッチＬＳに当接してこのスイ
ッチＬＳがオンし、これに応じて通電回路Ｕを構成する
正転用のマグネットコイルＭＣ_Fに電流が流れてこれに
対応する接点Ｃ_F，Ｃ_Fが共にオンする。その結果、バッ
テリーＢからモータＭに電力が供給されてモータＭが正
転し、これに応じて出力軸oも正転する。また、変速ハ
ンドルhをリミットスイッチＬＳに当接した状態で操作
して変速リングrを変位させることで出力軸oの回転数が
変化される。

【００１１】この状態から、機械式無段変速機Ｔの出力
軸oを逆転させる場合には、変速ハンドルhを徐々に反時
計方向に回す。すると、変速リングrが、出力軸に係る
負荷に応じて変速カム機構cmによって低速側(右方向)に
移動される。これに伴い、リミットスイッチＬＳがオフ
になる。すると、その正転用のマグネットコイルＭＣ_F
への通電が遮断されるので、これに対応する各接点
Ｃ_F，Ｃ_Fも共にオフし、バッテリーＢからモータＭへの
電力供給が無くなる。

【００１２】そこで、選択スイッチＳＷを逆転用のマグ
ネットコイルＭＣ_R側に切り換え接続した後、再び変速
ハンドルhを時計方向に回すと、これに応じてリミット
スイッチＬＳがオンするので、逆転用のマグネットコイ
ルＭＣ_Rに通電され、これに対応する接点Ｃ_R，Ｃ_Rがオ
ンしてモータＭが逆転される。その結果、機械式無段変
速機Ｔの出力軸oも逆転する。

【００１３】なお、これとは反対に、機械式無段変速機
Ｔの出力軸oを逆転状態から正転状態に切り換える場合
は、変速ハンドルhを徐々に反時計方向に回してリミッ
トスイッチＬＳをオフにした後、選択スイッチＳＷを正
転用のマグネットコイルＭＣ_F側に切り換えた後、変速
ハンドルhを再び時計方向に回してリミットスイッチＬ
Ｓをオンにすればよい。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】図５および図６に示し
た従来の電動装置において、機械式無段変速機Ｔの出力
軸oをたとえば正転から逆転に切り換える場合、上述の
ように、変速ハンドルhを徐々に反時計方向に回してリ
ミットスイッチＬＳをオフにしてから、選択スイッチＳ
Ｗを逆転用に切り換えた後、再度、変速ハンドルhを操
作してリミットスイッチＬＳをオンにするが、変速ハン
ドルhを反時計方向に回す時間が短い場合には、次の不
都合を生じる。

【００１５】すなわち、変速ハンドルhを反時計方向に
回すと、変速リングrは低速側に変位するが、その変位
は機械的な動きであるから瞬時に行われるものではな
く、出力軸oが十分に低速回転する位置まで変位するに
は、ある程度の時間がかかる。

【００１６】したがって、上記の変速ハンドルhを反時
計方向に回す時間が短いと、変速リングrが未だ十分に
低速側に復帰していない状態のままで、リミットスイッ
チＬＳがオフするのでモータＭが停止し、出力軸oの回
転も停止することになる。

【００１７】そして、変速リングrが十分低速側に復帰
していない状態で選択スイッチＳＷが逆転用に切り換え
られて、リミットスイッチＬＳがオンされると、出力軸
oは零回転または零回転の近傍から回転されずに、正転
の場合と同じ回転数でもって急に逆転し、負荷に衝撃が
加わることになる。たとえば、電動台車等では、前進、
後退の切り換え時にショックが発生して、運搬中の荷物
が荷崩れを起こすなどの危険性がある。

【００１８】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、機械式無段変速機を備えた電動装置に
おいて、その機械式無段変速機の出力軸が十分に低速回
転するようになって始めて、その回転方向が切り換わる
ようにして、負荷に殆ど衝撃が加わらないソフトスター
トを可能にすることを課題とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、正逆転可能なモータと、モータの回転を
変速する機械式無段変速機と、モータを駆動するモータ
駆動回路とを備え、前記機械式無段変速機は、機械的変
位によって出力軸の回転を変速する変速要素と、この変
速要素を低速側に復帰するように付勢する付勢手段と、
前記変速要素を保持する保持手段と、前記変速要素を付
勢手段の力に抗して高速側に変位させる変速操作部と、
変速操作部と保持手段間に介在する弾性手段とを含む一
方、モータ駆動回路は、モータの正転または逆転のいず
れか一方を選択する選択回路と、前記変速操作部の変速
操作に応じてモータの作動信号を出力する作動回路と、
この作動回路からの作動信号出力に応じて前記選択回路
で選択された方向にモータを回転する通電回路とを有し
てなる電動装置において、次の構成を採る。

【００２０】すなわち、本発明では、変速操作部の低速
側への変速操作に応じて前記作動回路からの作動信号出
力が停止するとともに変速要素が低速側へ復帰するよう
に、変速操作部と保持手段との間を伝動機構を介して連
結して、付勢手段と作動回路とを互いに連係させる一
方、前記作動回路からの作動信号出力が停止した場合
に、これに応じて通電回路におけるモータへの通電を遮
断し、また、前記作動回路から作動信号が出力されてか
らその出力が停止されるまでの間は、作動信号が出力さ
れた時点で前記選択回路で選択されたモータの正転また
は逆転をそのまま継続させる制御回路を備えた構成とし
た。

【００２１】

【作用】上記構成において、モータの回転方向を切り換
えるために、変速操作部の低速側への変速操作を早くし
た場合でも、変速操作部と保持手段との間が伝動機構を
介して連結してあるので、付勢手段によって変速要素が
十分に低速側へ復帰して作動回路からの作動信号出力が
停止し、これに応じて、制御回路が通電回路におけるモ
ータへの通電を遮断する。

【００２２】しかも、制御回路は、作動回路から作動信
号が出力されてから、変速要素が十分に低速側に復帰し
て作動信号出力が停止するまでの間は、その途中で選択
回路が操作されてもこの選択を無効とし、最初の作動信
号が出力された時点で選択回路で選択されていたモータ
の正転または逆転をそのまま継続させる。そして、制御
回路は、変速要素が十分に低速側に復帰して作動信号出
力が停止した時点で始めて、選択回路によるモータの正
逆転の選択を有効とするので、従来のように、変速要素
が未だ十分に低速側に復帰していない状態で、モータの
回転方向が切り換わるといった不都合は起こらない。こ
のため、負荷に殆ど衝撃が加わらないソフトスタートが
可能になる。

【００２３】

【実施例】実施例１図１は本発明の実施例１に係る電動装置が備える機械式
無段変速機の一部を切断して示す平面図、図２は同装置
の正面図である。

【００２４】図１および図２において、Ｔは機械式無段
変速機、１はハウジング、２は遊星コーン、３はこの機
械式無段変速機Ｔの図示しない出力軸の回転を変速する
ための変速要素としての変速リング、４は変速リング３
を低速側(図の左方向)に復帰するように付勢する付勢手
段であって、本例では、ローラ５とカム６とからなる。
そして、従来(図５)の場合と同様に、変速リング３が付
勢手段４に抗して右方向に移動されると、この機械式無
段変速機Ｔの出力軸が高速回転され、逆に、付勢手段４
によって変速リング３が左方向に移動されると、その出
力軸が低速回転されるようになっている。

【００２５】８は変速リング３を付勢手段４の力に抗し
て高速側(図の右方向)に変位させる変速操作部としての
変速ハンドルであって、把持部９とアーム部１０とから
なる。

【００２６】保持手段１２は、ハウジング１内にリング
ホルダ１２Ａが設けられ、このリングホルダ１２Ａは、
押圧ボール１３を介して変速リング３に当接するととも
に、ハウジング１を内外に貫通して設けられた変速ロッ
ド１４に接続ピン１５で連結されており、変速ロッド１
４のハウジング１外に位置する一方端には、その軸方向
に沿う前後に一対の鍔部１７，１８が設けられる。

【００２７】そして、変速ハンドル８が保持手段１２と
連動するように両者８，１２の間が伝動機構１１を介し
て連結されている。

【００２８】本例での伝動機構１１は、次の構成を採
る。すなわち、ハウジング１には操作ケース２３が固定
され、この操作ケース２３内に支軸２４が回動自在に設
けられている。この支軸２４は、操作ケース２３内の途
中に凹状をしたカム２６が固定されるとともに、その先
端側が操作ケース２３の外方に突出し、その突出部に上
記変速ハンドル８のアーム部１０の一端が固定されてい
る。また、操作ケース２３の内外を貫通して操作ロッド
２７が図中左右方向に摺動自在に設けられており、この
操作ロッド２７の操作ケース２３内の一箇所には、係合
ピン２８が取り付けられていて上記のカム２６と係合し
ている。また、操作ケース２３の外方に位置する操作ロ
ッド２７の一方端側には、スライドレバー３０が固定さ
れるとともに、このスライドレバー３０と操作ケース２
３の間に変速ハンドル８から手を離した時、操作ロッド
２７が低速側に復帰するように復帰バネ３２が嵌め込ま
れている。そして、スライドレバー３０の先端部３０a
は、変速ロッド１４の外周に沿って円弧状に切り欠かれ
て、変速ロッド１４の図中左側の鍔部１７と係合してい
る。

【００２９】保持手段１２の変速ロッド１４の鍔部１８
と、伝動機構１１のスライドレバー３０の先端部３０a
との間には、所定の遊び幅wを確保した状態で付勢手段
４の反力を受ける弾性手段としての制御バネ２０が嵌め
込まれている。

【００３０】さらに、操作ケース２３内のカム２６に近
接した位置には、リミットスイッチＬＳが取り付けられ
ており、このリミットスイッチＬＳは、変速ハンドル８
の変速操作が行われずにカム２６が当接している状態で
オフ、変速ハンドル８の変速操作によってカム２６との
当接が外れたときにオンするようになっている。

【００３１】図３は、図１および図２に示した機械式無
段変速機Ｔに使用されるモータおよびそのモータ駆動回
路の詳細を示す構成図である。

【００３２】同図において、Ｍは正逆転可能なモータ
(本例ではＤＣモータ)、ＭＤはモータ駆動回路、Ｂはバ
ッテリー、ＳＷ₀は電源スイッチである。

【００３３】ＪはモータＭの正転または逆転のいずれか
一方を選択する選択回路で、選択スイッチＳＷ₁と電圧
レベル調整用の抵抗Ｒ₁とからなり、選択スイッチＳＷ₁
は、手動操作されるものであって、オン状態でモータＭ
の正転が、オフ状態でモータＭの逆転がそれぞれ選択さ
れるようになっている。

【００３４】Ｋは変速ハンドル８の変速操作に応じてモ
ータの作動信号を出力する作動回路で、前述の操作ケー
ス２３内に配置されるリミットスイッチＬＳと電圧レベ
ル調整用の抵抗Ｒ₂とからなる。

【００３５】Ｕは作動回路Ｋからの作動信号出力に応じ
て選択回路Ｊで選択された方向にモータＭを回転する通
電回路であって、一つのマグネットコイルＭＣ_Fおよび
このマグネットコイルＭＣ_Fの通電の有無に応じてオン
・オフする一対の接点Ｃ_F，Ｃ_Fからなる正転用の電磁接
触器と、一つのマグネットコイルＭＣ_Rおよびこのマグ
ネットコイルＭＣ_Rの通電の有無に応じてオン・オフす
る一対の接点Ｃ_R，Ｃ_Rからなる逆転用の電磁接触器とを
有する。

【００３６】また、Ｐは制御回路であって、この制御回
路Ｐは、作動回路Ｋからの作動信号出力が停止した場合
に、これに応じて通電回路ＵにおけるモータＭへの通電
を遮断し、また、作動回路Ｋから作動信号が出力されて
からその出力が停止されるまでの間は、作動信号が出力
された時点で選択回路Ｊで選択されたモータＭの正転ま
たは逆転をそのまま継続させるものであって、本例で
は、インバータＩＶ、抵抗Ｒ₃および直流阻止用のコン
デンサＣ、一対のＤフリップフロップＤＦＦ_F，ＤＦ
Ｆ_R、各ＤフリップフロップＤＦＦ_F，ＤＦＦ_Rに対応し
て設けられたアンドゲートＡＮＤ_F，ＡＮＤ_Rからなる。

【００３７】そして、電源スイッチＳＷ₀がコンデンサ
Ｃを介して各ＤフリップフロップＤＦＦ_F，ＤＦＦ_Rのリ
セット端子Ｒにそれぞれ接続され、選択回路Ｊが一方の
ＤフリップフロップＤＦＦ_Fの入力部Ｄに、また、イン
バータＩＶを介して他方のＤフリップフロップＤＦＦ_R
の入力部Ｄにそれぞれ接続されている。さらに、作動回
路Ｋが各ＤフリップフロップＤＦＦ_F，ＤＦＦ_Rのクロッ
ク入力部にそれぞれ接続されるとともに、各アンドゲー
トＡＮＤ_F，ＡＮＤ_Rの一方の入力部にそれぞれ接続され
ている。また、各アンドゲートＡＮＤ_F，ＡＮＤ_Rの他方
の入力部は、各ＤフリップフロップＤＦＦ_F，ＤＦＦ_Rの
出力部Ｑに個別に接続され、さらに、アンドゲートＡＮ
Ｄ_F，ＡＮＤ_Rの出力部は、通電回路Ｕを構成する正転用
と逆転用の各マグネットコイルＭＣ_F，ＭＣ_Rに個別に接
続されている。

【００３８】次に、上記構成の電動装置について、機械
式無段変速機Ｔの出力軸の回転方向を切り換える場合の
各部の動作について説明する。

【００３９】(１) モータＭをたとえば正転させる場合
には、電源スイッチＳＷ₀をオンにした後、選択回路Ｊ
の選択スイッチＳＷ₁をオンにする。電源スイッチＳＷ₀
のオンに応じた電圧変動波形がコンデンサＣを介してＤ
フリップフロップＤＦＦ_F，ＤＦＦ_Rのリセット部に加わ
るために、各ＤフリップフロップＤＦＦ_F，ＤＦＦ_Rがリ
セットされる。また、選択スイッチＳＷ₁のオンによ
り、ハイレベルの信号が一方のＤフリップフロップＤＦ
Ｆ_Fに、また、インバータＩＶでこれが反転されたロー
レベルの信号が他方のＤＦＦ_Rに加わる。一方、変速ハ
ンドル８を操作していない状態では、カム２６がリミッ
トスイッチＬＳに当接しているので、このリミットスイ
ッチＬＳは未だオフの状態となっている。

【００４０】この状態から、変速ハンドル８を図２の反
時計方向に回すと、これに応じてカム２６が係合ピン２
８を右方向に押すので、操作ロッド２７が復帰バネ３２
に抗して右方向に移動する。すると、これに応じてスラ
イドレバー３０も右方向に移動するが、制御バネ２０と
の間には遊び幅Ｗがあるので、スライドレバー３０が制
御バネ２０と当接する前に、カム２６がリミットスイッ
チＬＳから離れてこのスイッチＬＳがオンとなる。この
リミットスイッチＬＳのオンにより、ハイレベルの信号
が各ＤフリップフロップＤＦＦ_F，ＤＦＦ_Rのクロック端
子に加わるので、一方のＤフリップフロップＤＦＦ_Fの
出力がハイレベルに、他方のＤフリップフロップＤＦＦ
_Rの出力がローレベルになるとともに、ハイレベルの信
号が各アンドゲートＡＮＤ_F，ＡＮＤ_Rの一方の入力部に
加わるので、両アンドゲートＡＮＤ_F，ＡＮＤ_Rのゲート
が共に開く。

【００４１】これにより、正転側のマグネットコイルＭ
Ｃ_Fにのみ電流が流れて、その接点Ｃ_Fがオンし、モータ
Ｍに通電されて正転駆動される。このとき、変速リング
３は未だ図１の左方端に位置しているから、機械式無段
変速機Ｔの出力軸は、十分に低速度から回転し始める。

【００４２】(２) 引き続いて、変速ハンドル８を図２
の反時計方向に回すと、これに応じてカム２６がさらに
係合ピン２８を右方向に押すので、操作ロッド２７がス
ライドレバー３０とともに右方向に移動して、スライド
レバー３０が制御バネ２０を押すので、これに応じて変
速ロッド１４が右方向に移動する。この変速ロッド１４
の移動に伴い、リングホルダ１２Ａが付勢手段４の力に
抗して変速リング３を押すため、変速リング３が高速側
(右方向)に移動される結果、この機械式無段変速機Ｔの
出力軸の回転が次第に速くなる。

【００４３】そして、変速ハンドル８を、カム２６がリ
ミットスイッチＬＳから離間しかつスライドレバー３０
が制御バネ２０を押圧する状態の下で操作することによ
り、これに応じて変速リング３が遊星コーン３に対して
出力軸にかかる負荷変動に応じて左右に移動するため、
機械式無段変速機Ｔの出力軸の回転が任意に変速され
る。

【００４４】(３) 次に、機械式無段変速機Ｔの出力軸
を逆転させる場合には、まず、変速ハンドル８から手を
離すなどして変速操作を中止する。

【００４５】すると、変速リング３が付勢手段４によっ
て低速側(左方向)に次第に移動されて機械式無段変速機
Ｔの出力軸が漸次低速になるとともに、リングホルダ１
２Ａも左方向に移動されて、変速ロッド１４も左方向に
移動し、さらに、復帰バネ３２により操作ロッド２７が
スライドレバー３０とともに左方向に移動する。その結
果、カム２６は、係合ピン２８に押されて時計方向に回
動する。また、変速ハンドル８を時計方向に早く回動さ
せた場合は、操作ロッド２７がスライドレバー３０と共
に左方向に移動するので、変速ロッド１４とリングホル
ダ１２Ａも移動し、付勢手段４によって変速リング３も
低速側に遅れなく移動する。

【００４６】ここで、カム２６がリミットスイッチＬＳ
から離れていて未だに当接状態に復帰していない状態で
は、リミットスイッチＬＳはオンのままで電圧レベルの
変化がないから、その間に、選択回路Ｊの選択スイッチ
ＳＷ₁をオフにして、モータＭを逆回転させようとして
も、各ＤフリップフロップＤＦＦ_F，ＤＦＦ_Rの出力はい
ずれも変化せず、正転側のマグネットコイルＭＣ_Fにの
み電流が流れ続けるため、モータＭの正転が継続され
る。つまり、モータＭへの通電が継続されている途中で
選択スイッチＳＷ₁でモータＭの正逆転が選択されて
も、その選択は無効となる。

【００４７】そして、カム２６が時計方向に回動してリ
ミットスイッチＬＳに当接すると、リミットスイッチＬ
Ｓがオフになる。すると、各アンドゲートＡＮＤ_F，Ａ
ＮＤ_Rが共に閉じられて通電回路Ｕの各マグネットコイ
ルＭＣ_F，ＭＣ_Rに電流が流れなくなり、モータＭへの通
電が停止される。しかも、リングホルダ１２Ａと変速ハ
ンドル８とは伝動機構１１によって互いに連係されてい
るから、カム２６がリミットスイッチＬＳに当接する状
態までに回動復帰したときには、既に変速リング３も低
速側(左方向)に十分移動していて、機械式無段変速機Ｔ
の出力軸の回転は極めて低速(または停止)の状態になっ
ている。

【００４８】(４) 次に、選択回路Ｊの選択スイッチＳ
Ｗ₁をオフにしてモータＭの逆転を選択した後、変速ハ
ンドル８を図２において再び反時計方向に回すと、リミ
ットスイッチＬＳが再度オンになる。選択スイッチＳＷ
₁のオフにより、これ伴うローレベルの信号がインバー
タＩＶでレベル反転されて他方のＤフリップフロップＤ
ＦＦ_Rの入力部に加わっているから、リミットスイッチ
ＬＳがオンされた時点で他方のＤフリップフロップＤＦ
Ｆ_Rの出力のみがハイレベルとなり、他方のアンドゲー
トＡＮＤ_Rに接続されている逆転側のマグネットコイル
ＭＣ_Rにのみ電流が流れて、その接点Ｃ_R，Ｃ_Rがオン
し、モータＭに通電されて逆転駆動される。このとき、
変速リング３は未だ低速側(図１の左方端)に位置してい
るから、機械式無段変速機Ｔの出力軸は、零回転ないし
低速度から回転し始める。このため、逆転時の衝撃は殆
ど無く、ソフトスタートができることになる。

【００４９】上記の説明と反対に、機械式無段変速機Ｔ
の出力軸を逆転状態から正転状態に切り換える場合も、
同様な動作となるため説明を省略する。

【００５０】実施例２実施例１においては、機械式無段変速機Ｔの変速リング
３がリミットスイッチＬＳに当接する位置まで変位する
ことにより、出力軸が極めて低速回転(あるいは停止)し
た状態(上記(３)の状態)になったときに始めて、モータ
Ｍの回転方向の切り換えが可能となるようにしたが、こ
の状態では、通電回路Ｕは遮断されていてモータＭへの
電力供給はない。しかし、モータＭ自身は慣性力でその
まま回転を継続している。このときは、モータＭ自身が
発電機として作用して回生電力が発生する。この回生電
力が発生しているときに、通電回路Ｕが作用した場合に
は、電磁接触器の接点Ｃ_F，Ｃ_Rに大きな負荷がかかり、
寿命低下につながるおそれがある。

【００５１】そこで、この実施例２では、機械式無段変
速機Ｔの出力軸が極めて低速回転(あるいは停止)した状
態になるだけでなく、モータＭの回転も極めて低速回転
(あるいは停止)した状態になって始めてモータＭの回転
方向が切り換わるようにしたものである。

【００５２】そのため、この実施例２では、図４に示す
ように、実施例１のモータ駆動回路ＭＤの構成に対し
て、モータＭの非通電状態における回生電力を消費させ
る制動回路Ｗと、モータ状態判別回路Ｅとをさらに付加
している。

【００５３】上記の制動回路Ｗは、リレーの接点Ｃ_Xと
抵抗Ｒ_Bとの直列回路をモータＭに接続し、また、リレ
ーのコイルＸをモータ状態判別回路Ｅに接続することに
より構成される。

【００５４】また、モータ状態判別回路Ｅは、選択回路
ＪによるモータＭの回転方向の切り換えの有無、およ
び、通電回路ＵにおけるモータＭの通電の有無を判別
し、モータＭの回転方向の切り換えが有り、かつ、モー
タＭが非通電状態の場合にのみ制動回路Ｗを動作させる
ものであって、具体的には次の構成を採る。

【００５５】すなわち、このモータ状態判別回路Ｅは、
比較回路Ｎ、オアゲートＯＲ、ノアゲートＮＯＲ、フリ
ップフロップＤＦＦ_E、排他的オアゲートＸＯＲ、第１
アンドゲートＡＮＤ₁、ナンドゲートＮＡＮＤ、第２，
第３アンドゲートＡＮＤ₂，ＡＮＤ₃、およびインバータ
ＩＶ_Eを組み合わて構成されている。

【００５６】比較回路Ｎは、モータＭの両端電圧を検出
して、この電圧が予め設定されている基準電圧以下にな
った場合にのみ、モータＭが実質的に停止したものとみ
なしてローレベルの信号を出力するものである。フリッ
プフロップＤＦＦ_Eは、モータＭの起動時における正／
逆転状態を知るためにデータをラッチしておくためのも
のであり、また、排他的オアゲートＸＯＲは、選択スイ
ッチＳＷ₁がオンからオフあるいはオフからオンに切り
換えられた場合にのみハイレベルの信号を出力するよう
になっている。さらに、第２，第３アンドゲートＡＮＤ
₂，ＡＮＤ₃とインバータＩＶ_Eとは、制動回路Ｗを動作
させるコイルＸが動作している状態では、通電回路Ｕの
マグネットコイルＭＣ_F，ＭＣ_Rを動作させないようにす
るためのものである。

【００５７】いま、モータＭが正転している場合(実施
例１で説明した(１)の状態)、選択スイッチＳＷ₁はオン
状態にあり、また、制御回路Ｐの一方のフリップフロッ
プＤＦＦ_Fの出力Ｑはハイレベル、他方のフリップフロ
ップＤＦＦ_Rはローレベルに保持されている。したがっ
て、ノアゲートＮＯＲの出力はローレベルとなるため、
これに伴ってナンドゲートＮＡＮＤの出力はハイレベル
となり、第２，第３アンドゲートＡＮＤ₂，ＡＮＤ₃のゲ
ートが共に開かれる一方、インバータＩＶ_Eの出力はロ
ーレベルとなる。このため、制御回路Ｐの一方のフリッ
プフロップＤＦＦ_Fからのハイレベルの出力は、第２ア
ンドゲートＡＮＤ₂を介して正転用のマグネットコイル
ＭＣ_Fに加わり、このマグネットコイルＭＣ_Fに電流が流
れてモータＭは通電状態にある。

【００５８】しかも、選択スイッチＳＷ₁がモータＭの
正転のためにオンされているときに、一方のフリップフ
ロップＤＦＦ_Fからハイレベルの信号が出力されたとき
に、フリップフロップＤＦＦ_Eの出力がハイレベルとな
っている。

【００５９】この状態から、機械式無段変速機Ｔの出力
軸を逆転させる場合には、変速ハンドル８から手を離し
てから、モータＭの逆転のために選択スイッチＳＷ₁を
オフにする。選択スイッチＳＷ₁が逆転のためにオフに
なると、排他的オアゲートＸＯＲの出力がハイレベルと
なる。そして、このハイレベルの信号が第１アンドゲー
トＡＮＤ₁の一方の入力部に加わる。このとき、未だモ
ータＭは通電状態にあるので、その両端電圧は、予め比
較回路Ｎにおいて設定されている基準電圧以上となって
いる。したがって、比較回路Ｎからはハイレベルの信号
が出力されており、これが第１アンドゲートＡＮＤ₁の
他方の入力部に加わっている。このため、第１アンドゲ
ートＡＮＤ₁からはハイレベルの信号が出力され、この
信号がナンドゲートＮＡＮＤに加わる。

【００６０】ここで、変速ハンドル８から手を離すこと
で、変速リング３が低速側に変位してリミットスイッチ
ＬＳに当接してこのリミットスイッチＬＳがオフになる
と(実施例１で説明した(３)の状態)、制御回路Ｐの各フ
リップフロップＤＦＦ_F，ＤＦＦ_Rの出力が共にローレベ
ルとなる。これにより、モータ状態判別回路Ｅの第２，
第３アンドゲートＡＮＤ₂，ＡＮＤ₃の出力も共にローレ
ベルとなって、各マグネットコイルＭＣ_F，ＭＣ_Rへ電流
が流れなくなり、モータＭへの通電が遮断される。しか
し、モータＭ自身は回転しているので、モータＭからは
回生電力が発生する。この回生電力により、モータＭの
両端電圧は、比較回路Ｎに設定されている基準電圧以上
となっており、このため、比較回路Ｎからは依然として
ハイレベルの信号が出力され、したがって、ナンドゲー
トＮＡＮＤの一方の入力部にはハイレベルの信号が入力
されている。

【００６１】しかも、制御回路Ｐの各フリップフロップ
ＤＦＦ_F，ＤＦＦ_Rの出力が共にローレベルとなると、ノ
アゲートＮＯＲの出力がハイレベルとなり、これがナン
ドゲートＮＡＮＤの他方の入力部に加わるので、このと
き始めてナンドゲートＮＡＮＤの出力がローレベルとな
る。これにより、第２，第３アンドゲートＡＮＤ₂，Ａ
ＮＤ₃のゲートが閉じられる一方、インバータＩＶ_Eの出
力がハイレベルとなってこれに接続された制動回路Ｗの
コイルＸに電流が流れる。その結果、制動回路Ｗの接点
Ｃ_Xがオンになる。

【００６２】すると、モータＭが回転するために生じる
回生電力は、制動回路Ｗを構成する抵抗Ｒ_Bによって消
費され、モータＭは短時間の内に低速回転(あるいは停
止)状態になる。すると、モータＭの両端電圧は、比較
回路Ｎに予め設定されている基準電圧以下となるので、
比較回路Ｎの出力はローレベルに反転する。これに伴
い、第１アンドゲートＡＮＤ₁の出力がローレベル、し
たがって、ナンドゲートＮＡＮＤの出力はハイレベルと
なり、第２，第３アンドゲートＡＮＤ₂，ＡＮＤ₃が開か
れる一方、インバータＩＶ_Eの出力がローレベルとなっ
て、制動回路Ｗの動作が停止される。

【００６３】そこで、変速ハンドル８を操作してリミッ
トスイッチＬＳを再びオンにすると(実施例１で説明し
た(４)の状態)、制御回路Ｐの他方のフリップフロップ
ＤＦＦ_Rの出力がハイレベルとなり、これがモータ状態
判別回路Ｅの第３アンドゲートＡＮＤ₃を通過するた
め、逆転用のマグネットコイルＭＣ_Rに電流が流れ、モ
ータＭは逆転するようになる。

【００６４】モータＭが逆転を開始するときは、既にモ
ータＭは極めて低速回転(または停止)しているので、回
生電力は生じておらず、したがって、通電回路Ｕの電磁
接触器の接点ＭＣ_F，ＭＣ_Rに大きな負荷がかかることも
ない。

【００６５】なお、これとは反対に、機械式無段変速機
Ｔの出力軸を逆転状態から正転状態に切り換える場合
も、モータ状態判別回路Ｅの基本的動作は同様であるか
ら、説明は省略する。

【００６６】変速操作は変速ハンドル８による手動操作
の他、小形モータにより支軸２４を回動させる電動操作
とすることもできる。

【００６７】また、機械式無段変速機Ｔの出力軸にかか
る負荷が小さく、リング３が付勢手段４により低速側へ
移動しないことが考えられる場合は、リング３をはさん
で押圧ボール１３と反対側のリングホルダ１２Ａにホル
ダ部を設けても良い。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、変速操作部が低速側へ
早く変速操作されても、変速操作部と保持手段との間に
伝動機構が連結されているので、保持手段および変速要
素も従来技術の様に遅れることなく低速側へ移動し、電
動装置を構成する機械式無段変速機の出力軸が十分に低
速回転するようになって始めて、その回転方向を切り換
えることができるので、負荷への衝撃が殆どないソフト
スタートが可能になる。

【００６９】特に、実施例２に示した構成においては、
機械式無段変速機の出力軸のみならず、モータ自身も低
速回転(または停止)状態にあるときのみその回転が切り
換わるので、モータの通電回路を構成するスイッチに余
分な負荷がかからなくなり、スイッチの寿命を延ばすこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る電動装置の機械式無段
変速機の一部切断平面図である。

【図２】図１の電動装置の機械式無段変速機の一部切断
正面図である。

【図３】本発明の実施例１に係る電動装置のモータ駆動
回路の構成図である。

【図４】本発明の実施例２に係る電動装置のモータ駆動
回路の構成図である。

【図５】従来例に係る電動装置の機械式無段変速機の一
部切欠側面図である。

【図６】従来例に係る電動装置のモータ駆動回路の構成
図である。

【符号の説明】

Ｍ…モータ、Ｔ…機械式無段変速機、ＭＤ…モータ駆動
回路、３…変速要素(変速リング)、４…付勢手段、８…
変速操作部(変速ハンドル)、１１…伝動機構、Ｊ…選択
回路、Ｋ…作動回路、ＬＳ…リミットスイッチ、Ｕ…通
電回路、Ｐ…制御回路、Ｗ…制動回路、Ｅ…モータ状態
判別回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正逆転可能なモータと、モータの回転を
変速する機械式無段変速機と、モータを駆動するモータ
駆動回路とを備え、前記機械式無段変速機は、機械的変位によって出力軸の
回転を変速する変速要素と、この変速要素を低速側に復
帰するように付勢する付勢手段と、前記変速要素を保持
する保持手段と、前記変速要素を付勢手段の力に抗して
高速側に変位させる変速操作部と、変速操作部と保持手
段間に介在する弾性手段とを含む一方、前記モータ駆動回路は、モータの正転または逆転のいず
れか一方を選択する選択回路と、前記変速操作部の変速
操作に応じてモータの作動信号を出力する作動回路と、
この作動回路からの作動信号出力に応じて前記選択回路
で選択された方向にモータを回転する通電回路とを有し
てなる電動装置において、前記変速操作部の低速側への変速操作に応じて前記作動
回路からの作動信号出力が停止するとともに変速要素が
低速側へ復帰するように、変速操作部と保持手段との間
を伝動機構を介して連結して、前記付勢手段と作動回路
とを互いに連係させる一方、前記作動回路からの作動信号出力が停止した場合に、こ
れに応じて通電回路におけるモータへの通電を遮断し、
また、前記作動回路から作動信号が出力されてからその
出力が停止されるまでの間は、作動信号が出力された時
点で前記選択回路で選択されたモータの正転または逆転
をそのまま継続させる制御回路を備えることを特徴とす
る電動装置。
【請求項２】請求項１記載の電動装置において、モータの非通電状態において生じる回生電力を消費させ
る制動回路と、前記選択回路によるモータの回転方向切換の有無、およ
び通電回路におけるモータの通電の有無を判別し、モー
タの回転方向の切り換えが有り、かつ、モータが非通電
状態の場合にのみ前記制動回路を動作させるモータ状態
判別回路と、を設けたことを特徴とする電動装置。