JPS61246813A

JPS61246813A - 位置決め駆動装置

Info

Publication number: JPS61246813A
Application number: JP61038452A
Authority: JP
Inventors: ヴオルフガング　アンガースバツハ; カール・ハインツ　マイヤー; ゲルト　ペーター　ヘヒスト
Original assignee: Quick Rotan Becker and Notz KG
Current assignee: Quick Rotan Becker and Notz KG
Priority date: 1976-12-20
Filing date: 1986-02-25
Publication date: 1986-11-04
Also published as: IT1091382B; ES464856A1; GB1605114A; FR2374770B1; JPS5377981A; US4300082A; DE2657658A1; BR7708438A; FR2374770A1; GB1605113A; US4228385A; DK532777A; GB1605115A; SE8305837D0; SE8305837L; SE7714455L

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、駆動電動機と、駆動電動機の出力側を被駆動
軸と連結する電磁的クラッチ及びブレーキ装置と、クラ
ッチ・ブレーキ装置に接続されており回転数実際値発信
器、回転数目標値発信器及び位置発信器を有する回転数
制御装置と、並びに被駆動軸を目標位置に停止させるた
めの位置制御回路を有する位置決め駆動装置に関する。

［従来技術］上記のような従来知られる位置決め駆動装置において課
せられる二つの主要な要求は、一つには迅速な停止であ
り、もう一つには高い停止精度である。即ち被駆動軸を
作業回転数から最短時間内に停止状態へもたらされなけ
ればならず、その際到達する停止位置は、所望の目標停
止位置にできる・だけ一致しなければならない。これら
の矛盾する２つの要求を同時に充足することは、実際上
特に駆動すべき負荷が変動するときに大きな困難を来た
す。この種の問題は、例えば工業用ミシン、捲線機械、
工作機械等の駆動に当って生ずる。

［目的］本発明の課題は、上記の位置決め駆動装置における停止
速度と停止精度に関して最適の妥協を与える解決策を見
出すことにある。

［構成、作用、効果コ上記の目的は本発明により、ユニバイブレークとして回
転数実際値信号の前縁によっても後縁によってもトリガ
ー可能であるダブルユニバイブレークが設けられている
ことを特徴とする装置により達成された。

回転数実際値の決定に当り特に高い分解能を獲得しまた
装置の全構造を極力簡単にかつ価格の張らないようにす
るために、回転数実際値発信器及び位置発信器としてス
リット円板とこれに属する光学式発信器及び受信器とが
用意される。このような方式は回転数目標値発信器とし
ても使用するのが有利である。

スリット円板としては食刻された金属円板、例えば銅円
板が優れて好適である。このような円板には、従来通常
例えば速度計用発電機として構成された回転数測定器の
寸法を越えることなく、例えば、比較的僅少な費用で３
００本のスリットを周方向に分配食刻される。これで高
い分解能が得られ、回転数は甚だ正確に測定される。

この発明の発展形態においては、回転数目標値発信器は
、無限定の分解能とそして規定されたＯ位置とを有する
ペダル操作可能なポテンショメータであって望ましくは
それに比較器が後置されているものから成っている。こ
のようなポテンショメータは、構造的にとりわけ単純な
構成でありながら、全く無段階な回転数表示を可能にす
る。このあるいはこれらの比較器の助力により定められ
たペダル位置において制御過程が開始され、この目的に
従来使用されたマイクロスイッチの場合の如きすり切れ
現象が生ずることがない。

回転数目標値発信器ポテンショメータには、ペダル位置
と回転数目標値信号との間の依存性を選択的にプレプロ
グラミングし得るために、さらに他のポテンショメータ
を並列に接続するのが望ましい。

この発明の他の発展形態においては、回転数実際値発信
器と回転数制御装置との間において、ユニバイブレータ
により時間決定容量を充電可能になし、その放電時間を
回転数目標値によって制御し得る。このような回路設計
は、甚だ低い回転数例えば５０　ｒ、ｐ、ｍの回転数に
おいてさえ、著しく改善された負荷に無関係な制御をな
すことができる。低い実際回転数における制御間隙をも
十分に避けるために、回転数実際値発信器を、回転数制
御装置へ、実際値信号周波数逓倍段階を経て接続すると
好都合である。

停止精度をさらに向上す、る目的で次のような回転数切
換段を設けることができる。即ちこの回転数切換段は、
停止過程間において実際回転数が予め定められた第一回
転数値に向って低下してからスイッチ段を解放し、該ス
イッチ段が位置信号の前縁により回転数目標値を第一回
転数値よりも低い第二回転数値へ向けて切換え、この場
合位置制御装置が位置信号の後縁に依存して作動可能と
なるようにする。このことは、前縁及び後縁の時間距離
に相当する時間内に回転数目標値が附加的に低下される
ことを意味する。

本発明の更に発展形態においては、位置発信器信号によ
りリセット可能で回転数実際値発信器パルスを計数する
ためのカウンタ及びこのカウンタに後置されておりカウ
ンタの計数に応じた階段電圧を供給するディジタル・ア
ナログ変換器であって、停止過程が始まった後において
次の位置信号が到着するまで目標値として前記階段電圧
を回転数制御装置へ加えることができ、この場合カウン
タの０位置における階段電圧値が停止前回転数に対する
目標値に相応するようなディジタル・アナログ変換器を
設けることができる。この構成の利点とするところは、
被駆動軸が、停止過程の開始後なお目標停止位置まで経
過しなければならない回転角に依存して、多かれ少なか
れ速かに作業回転数から予め与えられた停止前回転数ま
で回転数を落し、然る後そこからブレーキの全幅励磁に
よる最終制動が起ることである。停止前回転数での不必
要に長い回転が回避される。停止時間は更に短縮される
。

この回転数制御装置は、例えば＋５■及び−６Ｖの間の
電圧値で働＜　ＭＯ３集積回路を用いて構成することが
望ましい。これは直線増幅器、比較器及び出力終段の簡
単な接続を可能ならしめる。

［実施例］以下この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図には電動機、通常三相または単相交流電動機の軸
３の出力端が図式的に示されている。この軸は装置の運
転においては常に一定の回転数、例えば３０００　ｒｐ
ｌｌをもって回転する。電動機軸３は好ましくは鋳鉄製
のはずみ車４を支えており、該はずみ車には透磁性材料
の輪５が、例えばねじによって固定されている。輪５は
はずみ車４のウェブ６の上に置かれ、ここで冷却空気流
８の出口のための間隙７が空けられている。ウェブ６の
半径上外側端は、冷却空気流８を吸出するためのファン
翼縁を形成する。

電動機軸３と同軸に、出力軸ＩＯが玉軸受１１及びジャ
ーナル軸受■２に受けられており、軸受自体は電動機ハ
ウジング１４にねじ止された軸受カバー１５内に据えら
れている。出力軸１０の電動機軸３へ向けられた端末に
、案内体１６がキー止されており、これは図２から判る
ように、周方向に分配され軸に平行な６個の孔１７並び
に同数の冷却空気孔１８とを備えている。冷却空気孔１
８は半径方向内側にまた周方向では孔１７の間に配置さ
れている。孔１７の中にボール連結部材２０がはまって
おり、これは交互にクラッチ円板２２のボス体２１また
はブレーキ円板２４のボス体２３へはめられている。ボ
ス体２１．２３は透磁性材料で作られている。ボール連
結部材の各々は、クラッチ円板またはブレーキ円板へ例
えばねじ２６を経て設けられた案内ピン２５及び案内ピ
ンを共心状に囲むボールブツシュ２７を持っている。

ボールブツシュの中には多数の球が自由に回転し得るよ
うに支えられている。球２８は案内ピン２５の軸方向に
もまた円周方向にも配され、そして一方ではビンの外面
へ向って、また他方では該当する孔１７へ圧入された軸
受ブツシュの内面へ向って支えられている。ボール連結
部材２０はこのようにして、クラッチ円板２２及びブレ
ーキ円板２４を出力軸１０と回転不能に結合する一方、
同時にクラッチ円板及びブレーキ円板が出力軸上を軸方
向に限定された運動をすることを可能にする。

クラッチ円板２２のボス体２１は、輪５に面した側に摩
擦ライニング３３を着けた軽金属支持円板３２に囲まれ
ている。支持円板３２の外周面は、第３図に示された４
個の透磁性磁片３４によって囲まれている。

クラッチ円板２２はボス体２１と、支持先端３５を有す
る極片３４とを一つの鋳鉄型へ入れ、次いで支持円板３
２を形成する金属、例えばアルミニウムを注入して製作
するのが好ましい。幾つかに分離した極片３４を使用す
ることにより、極片３４の代りに一体の極輸を用いたな
らば起るであろう極片及び支持円板３２に使用される材
料の異なった膨張係数による張力が避けられる。

ブレーキ円板２４のボス体２３は、軽金属支持円板３６
に囲まれている。ボス体２３及び支持円板３６のクラッ
チ円板２２と反対側には、互いに共心的にかつ共通の半
径平面上にある摩擦ライニング３７または３８が装着さ
れている。

電動機ハウジング！４と軸受カバー１５との間に装着さ
れているハウジング部分４０内には、クラッチコイル４
２のための磁石ハウジング４１がはめられている。クラ
ッチコイル４２は、はぼ長方形断面を有する輪状コイル
として形成されており、その半径寸法は軸方向寸法より
も大である。

軸受カバー１５には、ブレーキコイル４４の磁石ハウジ
ング４３が、例えばねじ正により結合されている。ブレ
ーキコイル４４は同様に円筒状コイルとして形成されて
いる。しかし軸方向の寸法の方が大きい。クラッチコイ
ル及びブレーキコイルのリード線は４５または４６で表
わされている。

磁石ハウジング４３は、磁石ハウジング及び軸受カバー
間に半径方向の冷却空気通路４９を残す段差４８を介し
て、軸受カバー１５の前壁に支持されている。なおこの
他に冷却空気通路５０及び５Ｉが磁石ハウジング４３の
内部または半径上外部にある。これらの通路は、前壁４
７にある一群の冷却空気孔５２．５３と連通している。

更に他の冷却空気通路５４が、磁石ハウジング４１とこ
のハウジングに面したブレーキ板２４の前面との間にあ
る。冷却空気通路５４は冷却空気通路５０゜５１ともま
た孔Ｉ８とも連絡しており、孔１８はそれ自体空気間隙
７との連絡の役目をしている。

以上記述した装置は次のように動作する。

静止状態においては、摩擦ライニング３３．３７及び３
８ははずみ車４の輪５からまたは電動機ハウジングに固
定したブレーキ磁石ハウジング４３から僅小な軸距離を
隔てている。電動機軸３及びはずみ車４が回転する。出
力軸１０は静止している。クラッチコイル４２が励磁さ
れると、磁束５７が形成され、それの磁力線が輪５とボ
ス体２１並びに極片３４との間の空隙を縮小しようとす
る。これによりクラッチ円板はそれの摩擦ライニング３
３と共に回転しているはずみ車の輪５へ向けて押し付け
られる。出力軸ＩＯとボール連結部材２０を経て回転不
能に連結されたクラッチ円板２２がはずみ車４に連行さ
れて、出力軸１ｏを回転させる。

ブレーキコイル４４が通電されると、磁束５６が形成さ
れ、それによりブレーキ円板２４は、摩擦ライニング３
７．３８と共に、ブレーキコイルを成す磁石ハウジング
４３へ押し付けられ、出力軸ＩＯが制動される。

定常に回転するはずみ車４は孔５２．５３を通して冷却
空気を吸込み、この冷却空気は実際的にはクラッチ・ブ
レーキ装置の熱発生部分、即ちクラッチ・ブレーキコイ
ル並びに摩擦ライニング及びこれと共同して働く対向面
の全面を流過する。

冷却空気流８は前後に電動機ハウジングから、図示され
ていない孔を経て出て行き、その際矢５８の方向へ向き
を変えられてクラッチ・ブレーキ装置の外側を吹き払う
。

第４図及び５図・こよる実施例は、上に説明した実施例
とは、−面ではクラッチ・ブレーキ板の間の並びに他面
では出力軸との間の相互結合の仕方、１が異っているだ
けである。この構成にあっては、はずみ車４に面する出
力軸６０の端末には周方向に分配された軸に平行なみぞ
６１が並んでおり、みぞはほぼ半円筒形をしている。ク
ラッチ円板６２及びブレーキ円板６４はそれぞれボス体
６５゜６６を備えており、ボス体は出力軸６０のみぞの
ある端末を受ける中心孔を持っている。この中心孔の周
面はみぞ６７を持っており、このみぞはほぼみぞ６１と
同形でありかっこれに整列させである。みぞ６１，６７
の両群により形成される空間にそれぞれ多数の自由に回
転し得る玉６８が入れられ、これはスペーサリング６９
または座金７０によりみぞ６１．６７から転がり出るの
を防いである。これにより同様にクラッチ・ブレーキ円
板の軸方向の移動可能性、しかも同時にこれらの出力軸
６０に対する回転不能性が与えられている。

ボス体６５．６６内の冷却空気穴７１．７２は、冷却空
気流の通過を第１図乃至図３図による実施例と同様に許
す。

第６図及び７図は両図を横に並べた状態で、第１図〜３
図、第４図、第５図のクラッチ・ブレーキ装置を制御す
るための回路装置を示す。この回路装置は、本質的に電
源部７６、位置発信器７７、周波数２倍段７８、利得制
御増幅器７９、クラブチ増幅器８０、ブレーキ増幅器８
１．目標値増幅器８２、回転数目標値発信器８３、回転
数測定段８４及び論理回路８５から成っている。

位置発信器７７は、図示の実施形態にあっては、特願昭
５０−３８６６２号明細書（特開昭５０−１３８８５７
号公報）から知られている仕方で構成されている。これ
は−個の光学式発信器８６及びこの発信器に所属する二
個の光学式受信器８７を持っている。発信器８６と受信
器８７との間の光線経路内では、周方向に明部と暗部と
を交互に連続的に分布させたスリット円板が回転する。

このスリット円板は、被駆動軸、従って縫成駆動装置の
場合には出力軸１０もしくは６０と駆動連結されたミシ
ンのアーム軸に着いている。この軸が回転すると、オペ
レーション増幅器８８の出力端子には、被駆動軸の回転
数に周波数に比例するパルス列８９（第９ａ図）が現わ
れる。

位置発信器７７には、更に第２の光学式発信器９０及び
この発信器に所属する二個の光学式発信器９１．９２が
属している。被駆動軸に同様に結合されるスリット円板
は、受信器９１の光線経路内に第１のトラックを、また
受信器９２の光線経路内に第２のトラックを有する。第
１のトラックは、明−暗一移行部を、例えば暗い円環を
途切る狭い明部の形で有し、この移行部において被駆動
軸の予め定められた角度位置が対応づけられる。

相応する明−暗一飛躍部が、第２のトラックでは、被駆
動軸の第二の予め定められた角度位置に所属する箇所に
ある。予め定められる角度位置は、縫成駆動装置の場合
、即ち被駆動軸が例えばベルト伝動装置を介して出力軸
ＩＯまたは６０と結合されているミシンのアーム軸であ
る場合には、最高または最低の針位置に相応して選ばれ
る。

クラッチコイル４２はクラッチ増幅器８０の出力回路内
にあり、ブレーキコイル４４はブレーキ増幅器８１の出
力端子に接続されている。

上記回路装置は本質において以下の如く動く。

電源部７６にスイッチを入れてから、論理回路８５のゲ
ート９３．９４を経て、ゲー）９５，９６：９７．９８
及び９９．１００で形成された二安定切換段がその開始
位置ヘセットされる。好ましくはペダルで動かす回転数
目標値発信器レバー１０１が、極微分解能ポテンショメ
ータの摺動子を移動させる。同レバーはまた一揃のスイ
ッチ１０３．１０４，１０５と機械的に連結されており
、スイッチ１０３はペダルを前方へ短い距離踏み込んだ
後に開かれる。それにより比較器として働くオペレーシ
ョン増幅器１０６が正から負の端子状態へ切換えられる
。これは、線１０７を経て目標値増幅器８２のオペレー
ション増幅器１０８を自由にする作用をなす。目標値発
信器レバー１０１が前方へ更に動かされると、目標値増
幅器８２の比較器として働く他のオペレーション増幅器
１０９が負から正の端子状態表切換わる。オペレーショ
ン増幅器１０９の出力信号は、線１１０を介してゲート
１１２，１１３及び１１４を有する回転数測定段８４へ
送られる。それによりゲー）１１４の出力端子は＋５ｖ
から一６■へ切換えられる。

ゲート亘１４の出力信号は、線１１５を経て、ゲート９
５及び９８並びにゲート１１６に印加される。二安定ス
イッチ段９７．９８及び９９，１００は、その結果、第
二の安定状態へ移る。

ゲート９９の出力端子には、第８ａ図で明らかな如く、
−６Ｖの信号が出て、これは線１１７及び抵抗１１８，
１１９，１２０（７）抵抗回路を経て、制御増幅器７９
の一部を形成するオペレーション増幅器１２１の非反転
入力端子へ導かれる。同時に制御増幅器７９は、オペレ
ーション増幅器Ｉ２１のストローブ入力端子に線１２２
を介して入力されるゲート１００の出力により作動に対
し自由にされる。現にオペレーション増幅器１２１の非
反転入力端子に加わっている負電圧に因り、この増幅器
の第８ｃ図に示す出力信号は同様に負の電位を受ける。

この信号はクラッチ増幅器８０に属するオペレージジン
増幅器１２４の反転入力端子に送られ、同増幅器１２４
の第８ａ図に示す出力は正の端子状態へ移る。これによ
り終段増幅器トランジスタ１２５が導通状態になる。−
クラッチコイルに電流が流れる。クラッチ円板２２は定
常に回転しているはずみ車４のリング５へ圧し着けられ
る。出力軸ＩＯまたは６０は回転を初め、そして例えば
ベルト伝動装置を経て駆動しようとするミシンのアーム
軸を回転させる。

発信器８６と受信器８７との間の光線経路にある位置発
信器７７のスリット円板は、被駆動軸と同期して回転す
る。オペレーション増幅器８８の出力端子にはパルスの
形で回転数実際値信号が現われ、これは例えば＋５ｖと
一６ｖとの間に躍動し、衝撃係数（遮断時間に対する接
続時間の比）ｌ：Ｉをもちそして駆動されるシャフトの
回転毎に２４０デイジツトの数を入手できる。このパル
スは周波数２倍段７８のダブルユニバイブレータ１２６
のインプットへ行く。ダブルユニバイブレータ１２６の
一方の半分はオペレーション増幅器８８の出力パルスの
止縁により、他の半分は出力パルスの負縁によりトリガ
される。この両縁の各々は、トランジスタ１２７の入力
端子に、パルス持続時間の一定な、例えば５００ｎｓの
パルスを送る。従って、トランジスタ！２７のコレクタ
回路内には、アーム軸の回転毎に、位置発信器の前述の
スリット円板分割に対して４８０パルスが現われる。

周波数２倍段７８には、なお、インピーダンス整合用ト
ランジスタ１２８が所属している。

クラッチの電気的・機械的時定数Ｔ、（第８図）例えば
２０ｍ５を経過してから被駆動軸が回転し初めると仮定
すると、トランジスタ１２８のエミッタには＋５ｖから
一６ｖへ飛躍する持続時間の一定な第一のパルスが印加
される。線１２９を介して、トランジスタ１２Ｈのエミ
ッタとオペレージタン増幅器１２１の非反転入力端子と
の間にあるコンデンサ１３０が、再充電される。オペレ
ーション増幅器１２１の出力端子には、第９ａ図に時間
的に引伸して示すのこぎり波電圧１３１が現われる。

被駆動軸の急速に上昇する回転数の影響の下に、コンデ
ンサ１３０に形成されるのこぎり波電圧は正の動作電圧
へ向けて移行させられる（第８ｃ図）。

オペレーション増幅器１２！の出力端子から正の電圧は
、ブレーキ増幅器８１の一部を形成するオペレーション
増幅器１３２の非反転入力端子へ入力される。該増幅器
からの出力信号を第８ｂ図に、そして時間的に引伸ばし
て第９ｄ図に示す。オペレーション増幅器１３２はそれ
自体更に終段増幅器トランジスタ１３３をのこぎり波電
圧１３１に依存してスイッチングする。トランジスタ１
ｊ３が駆動されるとブレーキコイルに電流が流れる。

ブレーキ円板２４は静止の磁石ハウジング４３へ圧し着
けられる。このようにしてポテンショメータ１０２で設
定された回転数目標値へ向けて、のこぎり波電圧の平均
値がＯＶ水準に達するまで回転数制御が行われる。これ
で過度現象Ｔ、（図８）は終る。

クラッチ及びブレーキ装置は、第９図に従い、のこぎり
波電圧１３１に依存して、一定回転数保持の下に交番的
にかつ互に時間的にずらして投入遮断されるが、これは
オペレーション増幅器１２４の反転入力端子におけるの
こぎり波電圧が負の基準電圧値例えば−３００ｍＶを負
の方向へ越えるとき、またはオペレーション増幅器１３
２の非反転入力端子における電圧が正の基準電圧値例え
ば＋３５０ｍＶを正の方向へ越えるときに行なわれる。

回転数目標値がポテンショメータ１０２によってより高
い回転数の方向へずらされると、線１３５及び１３６を
経て、オペレーション増幅器１０８がその出力端子に負
の電圧が生ずるように制御される。この出力信号は抵抗
・ダイオード回路Ｉ３７を経て、コンデンサ１３０と抵
抗１２０との結合点へ行く。これによりコンデンサ１３
０に対する放電時定数が変化する。クラッチに対する衝
撃係数が相応する変化を受ける。パルス間隙は短縮され
る。これにより上昇するクラッチコイルに対する電流平
均値は急速な回転数上昇を与える。

上向制御はオペレージジン増幅器１２１が飽和させられ
クラッチが完全に入ってしまうまで継続され得る。

下向制御は逆の仕方で行なわれる。目標値信号が低下す
るとオペレーション増幅器１２１の非反転入力端子の電
圧が上昇する。ブレーキコイル４４を経てブレーキは、
のこぎり波電圧の平均値が再びＯｖに達するまで作動さ
れる。

被駆動軸を予め定められた角度位置に停止させようとす
るのであれば、目標値発信器レバー１０ＩをＯ位置へ置
く。スイッチ１０３は閉じる。オペレージジン増幅器１
０６の出力端子は正の端子状態へ移る。

線１０７を介して演算増幅器１０８が阻止される。同様
に演算増幅器１０９は正の端子状態に移る。オペレーシ
ョン増幅器８８の出力端子に線１３９を経て接続されて
いる回転数測定段８４は、実際値回転数が、予め定めら
れて低い値例えば１８０　ｒｐｍに達したとき応答する
。するとゲート１１４の出力は一６ｖから＋５ｖへ飛躍
する。予め与えられた例えば１０ｍ５の遅延時間の経過
後、ゲート１１６の出力は＋５ｖから一６ｖへ移る。こ
の信号は線１４０を経てゲート１４１の一方の入力端子
に送られる。

被駆動軸が予め定められた角度位置（第一位置）に達す
るや否や、光学的受信器９２に後置されたオペレーショ
ン増幅器１４３の出力端子に信号（第８ｅ図）が現われ
、該信号がスイッチ１４４、線１４５並びにゲート１４
６を経て、ゲート１４１の他方の入力端子に送られる。

従って位置信号の前縁に因り、ゲート１４１の出力は一
６ｖから＋５ｖへ飛躍する。この信号はゲート１４７の
一方の入力端子へ行く。また位置信号の前縁の出現に際
し、なおゲート１４６の出力端子からゲート１４９を経
て、解放信号が、例えば２００ｍ５の如く持続時間の予
め定められた一６■から＋５ｖへ飛躍するパルスの形で
発生される。この解放信号はゲート１４７の第二の入力
端子へ送られる。従ってゲート９７の一つの入力端子と
接続されているゲート１４７の出力端子は、２００＋ｍ
ｓの期間＋５Ｖから一６ｖとなる。これはゲート９７と
９８とから構成されたフリップフロップが第一安定状態
をとるように作用する。もしゲート９７の出力端子から
オペレーション増幅器１２１の入力回路中の二つの抵抗
１５１，１５２の接続点へかけて単に任意的に設けた接
続線１５０が欠けていると、被駆動装置は、予め定めら
れた例えば１８０　ｒｐｔｓの停止前回転数で、第一位
置に対する位置信号の後縁が出現するまで（第８ｄ図）
、回転を続ける。

そこでゲート９７の出力端子からゲート１５４の一つの
入力端子へ、並びにゲート１４６の出力端子からゲート
１５４の別の入力端子へ信号が行く。

ゲート１５４の出力により、ゲート９９及び１００で構
成されているフリップフロップが第一の安定状態へ戻さ
れる。ゲート９９の出力（第８ｄ図）により、線１１７
及びオペレーション増幅器１２Ｉの非反転入力端子を経
て、オペレーション増幅器１２１の出力は正の電位へ引
上げられる。

これによりクラッチはオペレーション増幅器１２４と切
断され（第８ａ図）、一方オペレーション増幅器１３２
を経てブレーキコイル゛４４が一杯に励磁される（第８
ｂ図）。ゲート１００の出力は、線！２２及びオペレー
ション増幅器１２１のストロブ入力端子を経て、同増幅
器の出力端子を完全に正の終予状態へ引上げる。被駆動
軸は迅速に停止状態へ制動される。

ゲート１００の出力端子における＋５Ｖから一６ｖへの
電圧切換りは、ゲート１５５の出力を、予め定められた
遅延時間例えば８０ｉｓ後に、−〇■から＋５ｖへ切換
える作用をする。ゲート１５５の出力は線１５６を経て
オペレーション増幅器１３２の非反転入力端子と連結さ
れているので、同増幅器の出力は遅延時間の経過後食の
終予状態へ飛躍する。これによりブレーキは同様に再び
無電流となる（第８ｂ図）。

停止精度をさらに高めるために、第６図及び第７図に示
された接続図にあっては、回転数目標値発信器レバー１
０１のＯ位置へのリセットに際し、先ずその時の作業回
転数から例えば１８０　ｒｐｍの予め与えられた第一の
停止前回転数への回転数低下が行なわれ、位置信号の前
縁がオペレーション増幅器１４３の出力端子に出現する
までこの回転数に被駆動軸が保持制御されるように考慮
されている。位置信号の前縁は、そこでゲート９７及び
線！５０を介し、回転数目標値を第二のより低い停止前
回転数例えば６０ｒｐ−へ自動的に切換える作用をする
。位置信号の前縁の出現から後縁に至る時間間隔内に被
駆動軸は第二の停止前回転数へ制御され、次いで位置信
号の後縁により停止される。光学式発信器９０及び光学
式受信器９１とそれに後置されたオペレージジン増幅器
１５８との共同動作により、被駆動軸の第二の予め定め
られた角度位置が検出され選択的に取り出される。

この説明のため、目標値発信器レバー１０１は機械的ス
トッパまで前方へ移動されておりかつそれに相応して被
駆動軸は最大回転数で回転していると仮定する。第二位
置にもってくるために、目標値発信器レバー１０１は、
０位置を越えてストッパまで後方へ移され、それ′によ
りスイッチ１０５が閉じられる。先ず被駆動軸は先に説
明された方法で停止前回転数へ制動され、その回転数の
達成が回転数測定段８４により検出される。この方法で
ゲート１１４の出力が釈放されると、第一の位置に対す
る位置信号の前縁がオペレーション増幅器１４３の出力
端子に出現するに際し、ゲート９７．９８により構成さ
れているフリップフロップを第一安定状態へ切換える。

これによりゲート１６０の中央の入力端子が開放され盃
。スイッチ１０５、オペレージジン増幅機１６１及び線
１６２を経て、ゲー）１６０の上方の入力端子が追加的
に解放される。その結果ゲート１６０の出力は、＋５Ｖ
から一６ｖへ飛躍する。線１６３を経て、ゲート９５及
び９６から構成されるフリップフロップが第二の安定状
態へ転移する。ゲート９５の出力端子から線！６４を経
て一つの信号がゲート１６５へ送られ、これにより、オ
ペレーション増幅機１５８の出力端子からでてスイッチ
１６６並びに線１６７を通って来る第２の位置信号が釈
放される。この位置信号はゲート１６９，１７０を経て
、ゲート１４６へ行く。

第一の位置信号の最初の縁が検知されてから、ゲート９
５及び９６を有するフリップフロップから、ゲート１６
５更にゲート１７１を通してスタート信号が、ゲート９
７及び９８で構成されるフリップフロップへ行き、それ
により被駆動軸は予め与えられた停止前回転数で、第二
位置へ到達するまで回転を続ける。次いで最終的な停止
過程が、第一位置に関して説明したのと同様な方法で、
第二位置に対して起る。ゲート１７２を経て、目標値の
付与が、第一位置から第二位置までの間禁止される。

スイッチ１７５は、第一位置に到達した後に第二位置へ
、あるいは完全な一回転後に再び第一位置への動き出し
を可能にする。スイッチ１０４及び比較器として作用す
るオペレーション増幅器１７６を介して、必要なら付加
的機能を働かせることができる。

目標値発信器レバー１０１の運動過程と、ポテンショメ
ータ１０２に関しその摺動子位置及びポテンショメータ
抵抗の間で選ばれる関数とに依存して、レバー１０１の
その都度の位置と回転数目標値信号との間の関係の目標
値曲線が与えられる。

この目標値曲線を変えるため、従って個々の場合の動作
条件に最適に適応させるため、ポテンショメータ！０２
にはトリマ抵抗１７９が並列に接続されている。個々の
トリマ抵抗の代りに幾つかの抵抗を並列または直列に接
続した抵抗回路網とすることができることは明らかであ
る。ポテンショメータ１０２及びトリマ抵抗１７９は、
所望の目標値曲線に従い、異った特性曲線、例えば線形
、自乗的あるいは対数的特性曲線のものとすることがで
きる。

以上説明した実施形態にあっては、目標値発信器レバー
ＩＯが、〇−位置へ戻されることにより停止指令が出さ
れたときに、駆動軸は段階的にその時の駆動回転数から
予め与えられた停止前回転数例えば１８０　ｒｐｔｓへ
制動されるけれども、第１０図による改変された実施形
態でも、駆動回転数から停止前回転数への予めプログラ
ムされた下降をさせることができる。この目的のために
、カウンタ１８０及びこのカウンタに後置されたディジ
タル・アナログ変換器１８１が備えられている。

カウンタ１８０の入力端子は、一方では回転数実際値パ
ルスを計数し、他方では予め定められた停止位置に属せ
しめられた位置信号によりリセットされ得るように、位
置発信器７７と接続されている。カウンタ１８０はそれ
故、被駆動軸が目標停止位置に相応する角度位置を越え
るや否や計数過程を開始する。カウンタ１８０の出力は
変換器１８Ｉにより計数高に応じた階段電圧に変換され
る。

目標値発信器レバー１０１により停止過程が始められて
から、この階段電圧は次の目標値としての位置信号が到
着するまで制御増幅器７９へ加えられ、その際階段電圧
がカウンタＩ８０の〇−位置において予期する停止前回
転数に対する目標値に相当するように配慮される。

駆動部の稼働時、駆動すべき軸の所望の回転数に対応す
る信号すなわち回転速度目標値信号が回転数目標値発信
器８３から導線１３５，１３６を介して目標値増幅器８
２に送られる。目標値増幅器８２により増幅された回転
数目標値信号は目標値増幅器８２の出力（オペレーショ
ン増幅器１０８の出力）から利得制御増幅器７９の入力
（抵抗・ダイオード回路！３７を設けた導線）に送られ
る。

利得制御増幅器７９の別の入力（導線１２９）には駆動
すべき軸の現在回転数に相応する信号（回転数現在値信
号）が周波数２倍段７８から送られる。目標値信号と現
在値信号は利得制御増幅器７９において互に比較される
。現在値信号の目標値信号からのずれに応じて利得制御
増幅器７９の出力に接続されているクラッチ増幅器８０
及びブレーキ増幅器８１の衝撃係数（すなわち遮断時間
に対する接続時間の比）が変えられる。クラッチ増幅器
８０の出力回路にはクラッチコイル４２があり、一方ブ
レーキ増幅器８１の出力回路にはブレーキコイル４４が
ある。クラッチ増幅器８０の出力回路に電流が流れると
、クラッチ磁石が付勢される。出力軸ＩＯは摩擦クラッ
チを介してモータ軸３に連結される。逆にブレーキ増幅
器８１の出力回路に電流が流れると、ブレーキ磁石が付
勢される。出力軸１０は摩擦ブレーキを介して静止磁石
ケーシング４３により形成されるブレーキシューと連結
されブレーキをかけられる。

回転数測定段８４は駆動すべき軸の位置決めの際、すな
わちこの軸を予め定めた角度位置に停止する場合に機能
を発揮する。回転数測定段はすなわち稼働回転数（例え
ば３０００ｒｐｍ）から制動する際の停止過程の間に駆
動軸の実際値回転数がいつ予め定めた低い値（例えば１
８０ｒｐｍ）に達するかを検出する。この予め定めた低
い実際値回転数に達したことを回転数測定段８４により
検出されると、回転数測定段８４の出力（ゲート１１４
の出力）から信号が論理回路８５の入力（ゲート１１６
の人力）に送られる。この信号は駆動すべき軸の予め定
めた角度位置に相応する位置発信器７７から（オペレー
ション増幅器１４３の出力）の位置信号に応答するため
論理回路８５を解放する。次いで位置信号が論理回路８
５の別の入力（導線１４５）に現われると、論理回路８
５の出力（導線１１７）から信号が利得制御増幅器７９
に送られる。この信号はクラッチ増幅器８０を介してク
ラッチ磁石を除勢し、並びにブレーキ増幅器８１を介し
てブレーキ磁石の付勢をする作用をする。

駆動すべき軸は低回転数（例えば１ＢＯｒｐｍ）から停
止状態にもたらされる。

本解決法の利点は、停止過程の作動に際し、被駆動軸の
回転数が、予め与えられた不変の停止前回転数の方向に
迅速に低下する点、即ち被駆動軸が目標停止位置へ達す
るまでになお経過しなげればならない回転角度の顧慮が
必要であるだけである点である。停止過程の作動に当っ
て目標停止位置への角距離が例えば約３６０°であれば
、被駆動軸の回転数は、最大の駆動回転数から階段電圧
曲線カーブに相応して、次第に低下され、停止前回転数
値が位置信号の出現の直前に得られる。これに反し停止
過程が目標停止位置から小さい角距離において作動すれ
ば、その作動時点での階段電圧は低い値を持つ。駆動装
置は著しく穏やかに制御される。

説明した回路装置はＭＯＳ　ＩＣを用いて構成するのが
好ましい。これはリニア増幅器、比較器及び出力最終段
の簡易な接続を可能ならしめる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による位置決め駆動装置のクラッチ・ブ
レーキ装置の縦断面図、第２図は第１図のクラッチ・ブ
レーキ装置の案内体の前祝図、第３図は軽金属支持円板
の鋳込み前におけるクラッチ円板の磁極片の端面図、第
４図は駆動軸並びにクラッチ及びブレーキ円板間を回転
不能に結合した改変された実施形態を示す第１図と同様
な縦断面図、第５図は第４図の線■−Ｖに沿った部分的
断面図、第６図及び７図は互いに左右に−続きの回路図
として示した、第１〜５図によるクラッチ・ブレーキ装
置と結合するための回転数制御装置及びこれに付属する
位置制御装置の原理回路図、第８図は第６及び７図によ
る回路装置を動作させた際に出現する各種信号の経過を
示す図、第９図は第６及び７図による回路装置が動作し
た際に出現する他の信号を時間尺度を大きく引伸ばして
示す図、第１０図は回転数制御−及び位置制御装置の改
変された実施形態のブロック図である。！・・・電動機軸　　　ＩＯ・・・出力軸７７・・・位
置発信器　　７８・・・周波数２倍段８３・・・回転数
目標値発信器８６．９０・・・光学式発信器８７．９１・・・光学式受信器１０１・・・回転数目標値発信器レバー１０２・・・ポ
テンショメータ１７９・・・トリマ抵抗１２６・・・ダブルユニバイブレーク１３０・・・時間決定容量　　１８０・・・カウンタ１
８１・・・ディジタル・アナログ変換器■ ＣＤ匡

Claims

【特許請求の範囲】

（１）駆動電動機と、該駆動電動機の出力側（３、４）
を被駆動軸と連結する電磁的クラッチ・ブレーキ装置と
、該クラッチ・ブレーキ装置（８０、８１）に接続され
ており回転数実際値発信器（８６、８７、８８）、回転
数目標値発信器（８３）及び位置発信器（９０、９１、
９２、１４３、１５８）を有する回転数制御装置（７９
）と、前記被駆動軸を目標位置に停止させるための位置
制御回路（９９、１００）とを具備し、回転数実際値発
信器（８６、８７、８８）と回転数制御装置（７９）と
の間に時間決定キャパシタンス（１３０）が接続され、
該キャパシタンスはモノフロップ（１２６）により充電
可能であり、その放電時間は回転数目標値により影響可
能である位置決め駆動装置において、ユニバイブレータ
（１２６）として回転数実際値信号の前縁によっても後
縁によってもトリガー可能であるダブルユニバイブレー
タが設けられていることを特徴とする位置決め駆動装置
。
（２）ペダル位置と回転数目標値信号との間の依存性を
選択的にプレプログラミングするため、回転数目標値発
信器・ポテンショメータに他のポテンショメータが更に
並列に接続されていることを特徴とする、回転数目標値
発信器としてペダルにより調節可能で無限界分解度及び
規定された０位置を持つポテンショメータが設けられて
いる特許請求の範囲第１項に記載の位置決め駆動装置。
（３）回転数切換段（８４、１１６、１４１）を備えて
おり、これは停止過程の間に実際回転数が予め定められ
た第一の回転数値へ低下した後スイッチ段（９７、９８
）を自由にし、該スイッチ段は位置信号の前縁に因り回
転数目標値を第一回転数値よりも低い第二の値へ切換え
ること、及び位置制御回路（９９、１００）は位置信号
の後縁に依存して解放され得ることを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第２項に記載の位置決め駆動装置。
（４）位置発信器信号によりリセット可能で回転数実際
値発信器パルスを計数するカウンタ（１８０）、及び該
カウンタに後置されておりカウンタの計数高に相応する
階段電圧を供給するディジタル・アナログ変換器であっ
て、この階段電圧を停止過程が始まってから次の位置発
信器信号が目標値として到着するまで回転数制御器（７
９）へ加えることができ、しかもカウンタの０位置にお
ける階段電圧値が切断回転数に対する目標値に相当する
ようにしたディジタル・アナログ変換器（１８１）とを
特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか
１つに記載の位置決め駆動装置。
（５）回転数制御装置をＭＯＳ集積回路を用いて構成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項の
いずれか１つに記載の位置決め駆動装置。