動力伝達装置、クラッチ・ブレーキ装置、クラッチ装置及びブレーキ装置
【課題】電力を消費する期間を短くして消費電力を低減する。
【解決手段】駆動力の伝達経路に接離自在に配置された入力軸６及び出力軸１０間の連結状態（駆動力の伝達）と解放状態（駆動力の伝達停止）とを切り替えることにより駆動力の伝達を制御する。入力軸６及び出力軸１０間の連結状態と解放状態とを第１及び第２永久磁石１２・８の磁力を用いて可動板９の前進及び後退を保持することにより行う。第１ 及び第２電磁石２０・２１に電流を供給して電磁力を発生させ、可動板９を進退移動させることによって、入力軸６及び出力軸１０間の連結状態と解放状態とを切り替える。
【解決手段】駆動力の伝達経路に接離自在に配置された入力軸６及び出力軸１０間の連結状態（駆動力の伝達）と解放状態（駆動力の伝達停止）とを切り替えることにより駆動力の伝達を制御する。入力軸６及び出力軸１０間の連結状態と解放状態とを第１及び第２永久磁石１２・８の磁力を用いて可動板９の前進及び後退を保持することにより行う。第１ 及び第２電磁石２０・２１に電流を供給して電磁力を発生させ、可動板９を進退移動させることによって、入力軸６及び出力軸１０間の連結状態と解放状態とを切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動側及び被駆動側間の連結状態と解放状態とを永久磁石及び電磁石が発生する磁力を利用して切り替える動力伝達装置、クラッチ・ブレーキ装置、クラッチ装置及びブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置としては、例えば特許文献１に記載のものがある。具体的には、駆動側としての回転軸に電磁石として機能するマグネット組立体を取り付けると共に、マグネット組立体の電磁力とは逆方向の磁力を発生する永久磁石として機能するアーマチュア組立体を被駆動側としてのハブに取り付け、マグネット組立体に対して進退移動自在にする。そして、アーマチュア組立体を自身の磁力によりマグネット組立体に移動する方向に付勢する一方、ハブに設けられたバネプレートによりアーマチュア組立体をマグネット組立体から離隔させる方向に付勢する構成にされている。
【０００３】
上記の構成によれば、マグネット組立体への通電を停止することにより電磁力を消した場合、アーマチュア組立体を自身の磁力によりマグネット組立体に当接させることにより回転軸とハブとを連結状態とすることが可能になる。一方、マグネット組立体への通電により電磁力を発生させた場合、電磁力により磁力が打ち消されることによって、バネプレートによりアーマチュア組立体をマグネット組立体から離隔させて回転軸とハブとを解放状態とすることが可能になる。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９７９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成では、回転軸とハブとを解放状態にする場合、マグネット組立体への通電により電磁力を常に発生させて磁力を打ち消しておくことが必要であることから、この解放状態の期間中において常時電力が消費されるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、電力を消費する期間を短くして消費電力を低減することができる動力伝達装置、クラッチ・ブレーキ装置、クラッチ装置及びブレーキ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、駆動力の伝達経路に接離自在に配置された部材間の連結状態と解放状態とを切り替えることにより前記駆動力の伝達を制御する動力伝達装置において、強磁性を有すると共に、前記部材間に進退移動自在に設けられ、前進により前記部材間を連結状態とする一方、後退により前記部材間を解放状態とする可動板と、前記可動板の前進側及び後退側にそれぞれ配置され、該可動板を吸引する磁力をそれぞれ発生することにより前記可動板の前進及び後退を保持する永久磁石と、前記可動板を進退移動させる吸引力を電磁力により発生する電磁石と、前記永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、前記可動板を進退移動させるときに前記電源機構から前記電磁石に電流を供給するように制御する電源制御機構とを有する。
【０００８】
上記の構成よれば、部材間の連結状態と解放状態とを永久磁石の磁力を用いて可動板の前進及び後退を保持することにより行うことによって、駆動力の伝達及び伝達停止を永久磁石の磁力だけで維持することができる。これにより、部材間の連結状態（駆動力の伝達）と解放状態（駆動力の伝達停止）とを維持するための電力は不要となる。一方、消費電力がかかる電磁石に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、部材間の連結状態（駆動力の伝達）と解放状態（駆動力の伝達停止）とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、動力伝達装置の消費電力を低減することが可能になる。
【０００９】
本発明における前記電源制御機構は、移動方向に配置された前記永久磁石による磁力の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力を発生させる一方、該移動方向とは逆方向に配置された前記永久磁石による磁力の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力を発生させるように制御するものでもよい。
【００１０】
上記の構成によれば、移動方向側においては、電磁力の磁界方向と磁力の磁界方向とが同一であることから磁界強度が高くなり、移動方向とは反対側においては、電磁力の磁界方向と磁力の磁界方向とが逆方向であることから磁界強度が低くなる。これにより、可動板に対する移動方向側の吸引力が他方側よりも相対的に大きなものになるため、少ない電力で可動板を移動させることが可能になる。この結果、電力の消費量の減少により動力伝達装置の消費電力を一層低減することが可能になる。
【００１１】
本発明は、クラッチ・ブレーキ装置であって、駆動力が出力又は入力される第１回転軸と、前記第１回転軸により回転可能に支持された回転板と、前記回転板に対向され、強磁性（鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料及びこれらを組み合わせた合金、これらの一種以上を含む合金等）を有した可動板と、前記可動板を回転方向に固定しながら前記回転板方向に進退移動自在に支持し、前記可動板と回転板との当接により前記駆動力を入力又は出力する第２回転軸と、前記可動板を挟んで前記回転板とは反対側に配置され、該可動板との当接によりブレーキ力を発生するブレーキ機構と、前記可動板を前記回転板方向及び前記ブレーキ機構方向に進退移動させる吸引力を電磁石の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構と、前記可動板が進行して前記回転板に当接した第１当接状態を保持する第１永久磁石と、前記可動板が後退して前記ブレーキ機構に当接した第２当接状態を保持する第２永久磁石と、前記第１永久磁石及び第２永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記吸引力発生機構の電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、前記可動板の第１当接状態と第２当接状態とを切り替えるときに前記電源機構から前記吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構とを有する。
【００１２】
上記の構成によれば、可動板と回転板との第１当接状態と、可動板とブレーキ機構との第２当接状態とは、第１永久磁石及び第２永久磁石によりそれぞれ保持される。そして、これらの第１当接状態と第２当接状態との切り替えによって、第１回転軸に駆動力を付与する状態とブレーキ力を付与する状態とを切り替え可能にするクラッチ・ブレーキ装置としての機能を発揮させる。この際、第１当接状態と第２当接状態は、第１永久磁石と第２永久磁石とで保持されており、これら磁石は、磁力を常時発生している。これにより、第１当接状態と第２当接状態とを維持するための消費電力は不要となる。一方、消費電力がかかる電磁石に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、第１当接状態と第２当接状態とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、クラッチ・ブレーキ装置の消費電力を低減することが可能になる。
【００１３】
本発明は、クラッチ装置であって、駆動力が出力又は入力される第１回転軸と、前記第１回転軸により回転可能に支持された回転板と、前記回転板に対向され、強磁性（鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料及びこれらを組み合わせた合金、これらの一種以上を含む合金等）を有した可動板と、前記可動板を回転方向に固定しながら前記回転板方向に進退移動自在に支持し、前記可動板と回転板との当接により前記駆動力を入力又は出力する第２回転軸と、前記可動板を前記回転板方向に進退移動させる吸引力を電磁石の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構と、前記可動板が前記回転板に当接した当接状態を保持する第１永久磁石と、前記可動板が前記回転板から離隔した離隔状態を保持する第２永久磁石と、前記第１永久磁石及び第２永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記吸引力発生機構の電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、前記可動板の当接状態と離隔状態とを切り替えるときに前記電源機構から前記吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構とを有する。
【００１４】
上記の構成よれば、可動板と回転板との当接状態及び離隔状態は、第１永久磁石及び第２永久磁石によりそれぞれ保持される。そして、これらの当接状態と離隔状態との切り替えによって、第１回転軸又は第２回転軸の駆動力が第２回転軸又は第１回転軸に伝達される状態と伝達されない状態とを切り替え可能にするクラッチ装置としての機能を発揮させる。この際、当接状態と離隔状態は、第１永久磁石と第２永久磁石とで保持されており、これら磁石は、磁力を常時発生している。これにより、当接状態と離隔状態とを維持するための消費電力は不要である。一方、消費電力がかかる電磁石に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、当接状態と離隔状態とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、クラッチ装置の消費電力を低減することが可能になる。
【００１５】
本発明は、ブレーキ装置であって、強磁性（鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料及びこれらを組み合わせた合金、これらの一種以上を含む合金等）を有した可動板と、前記可動板を回転方向に固定しながら軸方向に進退移動自在に支持し、外部から駆動力が入力される回転軸と、前記可動板に対して軸方向の何れか一方に対向配置され、前記可動板との当接によりブレーキ力を発生するブレーキ機構と、前記可動板を進退移動させる吸引力を電磁石の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構と、前記可動板が前記ブレーキ機構に当接した当接状態を保持する第１永久磁石と、前記可動板が前記ブレーキ機構から離隔した離隔状態を保持する第２永久磁石と、前記第１永久磁石及び第２永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記吸引力発生機構の電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、前記可動板の当接状態と離隔状態とを切り替えるときに前記電源機構から前記吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構とを有する。
【００１６】
上記の構成よれば、可動板とブレーキ機構との当接状態及び離隔状態は、第１永久磁石及び第２永久磁石によりそれぞれ保持される。そして、これらの当接状態と離隔状態との切り替えによって、回転軸にブレーキ力を付与する状態と付与されない状態とを切り替え可能にするブレーキ装置としての機能を発揮させる。この際、当接状態と離隔状態は、第１永久磁石と第２永久磁石とで保持されており、これら磁石は、磁力を常時発生している。これにより、当接状態と離隔状態とを維持するための消費電力は不要である。一方、消費電力がかかる電磁石に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、当接状態と離隔状態とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、ブレーキ装置の消費電力を低減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（構成の概要）
本発明の実施の形態を図１ないし図３に基づいて以下に説明する。
【００１８】
本実施の形態にかかる動力伝達装置は、駆動力の伝達経路に接離自在に配置された部材間の連結状態と解放状態とを切り替えることにより駆動力の伝達を制御するように構成されている。具体的には、強磁性を有すると共に、部材間に進退移動自在に設けられ、前進により前記部材間を連結状態とする一方、後退により部材間を解放状態とする可動板と、可動板の前進側及び後退側にそれぞれ配置され、該可動板を吸引する磁力をそれぞれ発生することにより可動板の前進及び後退を保持する永久磁石と、前記可動板を前記回転板方向に進退移動させる吸引力を電磁力により発生する電磁石と、永久磁石による可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、前記可動板を進退移動させるときに電源機構から電磁石に電流を供給するように制御する電源制御機構とを有した構成にされている。
【００１９】
（構成の詳細：クラッチ・ブレーキ装置の機械的構成）
上記の構成をクラッチ・ブレーキ装置を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明においては、駆動力の伝達経路に配置された部材として入力軸６と出力軸１０とを使用し、入力軸６にブレーキ力を付与する構成とするが、これに限定されるものではなく、入力軸６と出力軸１０とを入れ替えて、出力軸１０にブレーキ力を付与する構成としてもよい。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態にかかる動力伝達装置の一種であるクラッチ・ブレーキ装置は、円柱形状の外形を有した筐体１を有している。筐体１は、回転駆動力であるトルクの入力側に配置された第１枠部材３と、トルクの出力側に配置された第２枠部材２と、これらの第１及び第１枠部材３・２を所定距離を隔てて連結した連結板４とを有している。第２枠部材２は、中心部に形成された貫通穴２ａと、貫通穴２ａの周囲であって第１枠部材３への対向面に形成された凹部２ｂと、凹部２ｂの外周に形成された電磁石保持部２ｃとを有している。
【００２１】
一方、第１枠部材３は、中心部に形成された貫通穴３ａと、貫通穴３ａの周囲であって第２枠部材２側の対向面に形成された磁石保持部３ｂと、磁石保持部３ｂの外周に形成された電磁石保持部３ｃとを有している。さらに、第１枠部材３の周縁部には、第２枠部材２方向に突出された突出部３ｄが形成されている。突出部３ｄは、後述の可動板９に当接可能にされており、可動板９との当接によりブレーキ力を発生して可動板９の回転を停止及び禁止するブレーキ機構を構成している。また、第１枠部材３は、連結板４との組み合わせによって、後述の第１電磁石２０により発生された磁界の方向を磁石保持部３ｂの位置において水平方向にする磁気回路を形成している。
【００２２】
第１枠部材３における貫通穴３ａには、軸受５が嵌合されている。軸受５は、図示しないモーター等の駆動機構に連結され、トルクが入力される入力軸６を水平方向に回転自在に支持している。入力軸６の先端部には、可動板９が設けられている。可動板９は、中心部に貫通穴９ａを有しており、入力軸６の先端部が摺動自在に貫挿されている。また、貫通穴９ａには、図示しない案内溝が水平方向に形成されている。入力軸６は、案内溝に係合することにより可動板９を回転方向に固定していると共に、可動板９を水平方向（軸方向）に進退移動自在に支持している。可動板９の進退方向の移動距離は、上述の突出部３ｄに当接するように設定されている。これにより、可動板９は、後退により突出部３ｄに当接することによって、ブレーキ力が付与されるようになっている。
【００２３】
上記の可動板９は、強磁性を有した材料により形成されている。即ち、可動板９は、鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料及びこれらを組み合わせた合金、これらの一種以上を含む合金等の強磁性材料により形成されている。第１枠部材３には、可動板９の外周部に対向して第１永久磁石１２が設けられている。第１永久磁石１２は、可動板９との接触による磨耗を防止するため、突出部３ｄよりも薄く設定されている。第１永久磁石１２は、第１枠部材３の磁石保持部３ｂに環状に配置されている。第１永久磁石１２は、水平方向の磁界方向を有した磁力を発生するように設定されている。具体的には、第２枠部材２側がＮ極及び第１枠部材３側がＳ極となるように設定されている。そして、第１永久磁石１２は、対向配置された可動板９が後退して第１枠部材３の突出部３ｄに当接したときに（第２当接状態）、この当接状態を磁力による吸引力で保持するようになっている。
【００２４】
上記の可動板９には、回転板７が対向配置されている。回転板７は、出力軸１０の先端部に設けられている。出力軸１０は、軸受５により回転自在に支持されており、軸受５は、第２枠部材２の貫通穴２ａに嵌合されている。出力軸１０の軸芯は、回転板７の中心部と一致されており、回転板７は、出力軸１０の回転と共に一体的に回転する。回転板７の外周径は、回転板７の外周縁が電磁石保持部２ｃの位置と略一致するように設定されている。即ち、回転板７は、外周部が電磁石保持部２ｃに囲まれた状態にされている。また、回転板７は、外周部の板厚が内周部の板厚よりも厚くなるように設定されており、外周部が凹部２ｂ内に位置することによって、第２枠部材２と回転板７とが水平方向及び垂直方向に重なるように設定されている。そして、回転板７は、第２枠部材２と連結板４との組み合わせによって、後述の第２電磁石２１により発生された磁界を回転板７の外周部に集合させながら水平方向の磁界方向に誘導させる磁気回路を形成している。
【００２５】
尚、回転板７と第２枠部材２と連結板４と第１枠部材３とは、可動板９の両側に磁気回路をそれぞれ形成することによって、可動板９を進退移動させる吸引力を電磁力により発生させる吸引力発生機構を構成している。
【００２６】
上記の回転板７の周縁部には、可動板９方向に突出された突出部７ａが形成されている。突出部７ａは、上述の可動板９が前進移動したときに当接可能にされており、可動板９との当接により入力軸６から可動板９に伝達されたトルクを回転板７及び出力軸１０に伝達可能にしている。
【００２７】
また、回転板７の外周部には、環状に配置された第２永久磁石８が設けられている。第２永久磁石８は、可動板９との接触による磨耗を防止するため、突出部７ａよりも薄く設定されている。第２永久磁石８は、上述の第１永久磁石１２に対向されており、第１永久磁石１２と同一の磁界方向及び同一の磁力を発生するように設定されている。具体的には、第２枠部材２側がＮ極及び第１枠部材３側がＳ極となるように設定されている。そして、第２永久磁石８は、対向配置された可動板９が前進して回転板７の突出部７ａに当接したときに（第１当接状態）、この当接状態を磁力による吸引力で保持するようになっている。
【００２８】
上記のように構成された第１枠部材３の電磁石保持部３ｃ及び第２枠部材２の電磁石保持部２ｃには、第１電磁石２０と第２電磁石２１とがそれぞれ設けられている。第１及び第２電磁石２０・２１は、可動板９を挟んで対向配置されており、可動板９の一方面及び多方面に対して対向されている。そして、これらの第１及び第２電磁石２０・２１は、可動板９を回転板７方向及び第１枠部材３方向に進退移動させる吸引力を電磁力により発生させるようになっている。
【００２９】
（構成の詳細：クラッチ・ブレーキ装置の電気的構成）
上記の第１電磁石２０及び第２電磁石２１は、電源３０に接続されている。電源３０は、所定の電流量の直流電流を正方向及び逆方向に切り替え可能に出力すると共に、直流電流の供給と停止とを切り替え可能な構成にされている。尚、所定の電流量は、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８による可動板９に対する保持力よりも大きな吸引力で可動板９を進退移動させる電磁力を発生させるように設定されている。
【００３０】
上記の電源３０は、電源制御装置３１に接続されている。電源制御装置３１は、演算部や記憶部、入出力部等を備えたマイクロコンピュータ等の情報処理装置からなっており、可動板９と回転板７との第１当接状態と、可動板９と第１枠部材３との第２当接状態とを切り替えるときに電源３０から第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給させるように、電源３０を制御する機能を備えている。
【００３１】
第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給する制御形態としては、第１及び第２電磁石２０・２１の何れか一方に電流を供給して可動板９を進退移動させる第１制御形態や、第１及び第２電磁石２０・２１の両方に電流を供給して可動板９を進退移動させる第２制御形態等が存在する。尚、電源制御装置３１は、何れか一方の制御形態を選択可能にされていることが好ましく、この場合には、クラッチ・ブレーキ装置の使用環境や使用内容に応じて最適な制御形態をオペレータが選択することができる。
【００３２】
上記の第１制御形態は、可動板９を移動させる方向に配置された第１及び第２電磁石２０・２１の何れか一方に電流を供給する形態である。具体的には、図２に示すように、可動板９が回転板７に当接した第１当接状態である場合においては、第１枠部材３側に配置された第１電磁石２０に対して電流を供給することによって、第１枠部材３側に電磁力を発生させ、第２永久磁石８による可動板９の保持力よりも大きな電磁力による吸引力で吸引することによって、可動板９を回転板７から切り離して後退移動させる。
【００３３】
一方、図３に示すように、可動板９が第１枠部材３に当接した第２当接状態である場合においては、第２枠部材２側に配置された第２電磁石２１に対して電流を供給することによって、第２枠部材２側に電磁力を発生させ、第１永久磁石１２による可動板９の保持力よりも大きな電磁力による吸引力で吸引することによって、可動板９を第１枠部材３から切り離して前進移動させる。
【００３４】
また、第２制御形態は、第１及び第２電磁石２０・２１の両方に電流を供給し、可動板９の移動方向に配置された永久磁石８・１２による磁力の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力を発生させる一方、可動板９の移動方向とは逆方向に配置された永久磁石１２・８による磁力の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力を発生させるように制御する形態である。
【００３５】
尚、この第２制御形態によれば、移動方向側においては、電磁力の磁界方向と磁力の磁界方向とが同一であることから磁界強度が高くなり、移動方向とは反対側においては、電磁力の磁界方向と磁力の磁界方向とが逆方向であることから磁界強度が低くなる。これにより、連結部材に対する移動方向側の吸引力が他方側よりも、より相対的に大きなものになるため、より早く連結部材を移動させることが可能になる。この結果、動力伝達装置の応答性をより早めることができる。
【００３６】
具体的には、図２に示すように、可動板９が回転板７に当接した第１当接状態である場合においては、第１枠部材３側に配置された第１電磁石２０に対して電流を供給し、第１永久磁石１２の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力を発生させると共に、第２枠部材２側に配置された第２電磁石２１に対して電流を供給し、第２永久磁石８の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力を発生させる。そして、第１枠部材３側においては、第１永久磁石１２の磁力と第１電磁石２０の電磁力とを重合した大きな磁界強度とし、この大きな磁界強度による吸引力で可動板９を吸引する。一方、第２枠部材２側においては、第２永久磁石８の磁力を第２電磁石２１の電磁力で相殺した小さな磁界強度とし、この小さな磁界強度による吸引力で可動板９の保持を容易に解除可能にする。これにより、第２永久磁石８による可動板９の保持力を減退させながら、第１枠部材３側の大きな磁界強度による吸引力で吸引することによって、可動板９を回転板７から容易に切り離して後退移動させることが可能になっている。
【００３７】
一方、図３に示すように、可動板９が第１枠部材３に当接した第２当接状態である場合においては、第２枠部材２側に配置された第２電磁石２１に対して電流を供給し、第２永久磁石８の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力を発生させると共に、第１枠部材３側に配置された第１永久磁石１２に対して電流を供給し、第１永久磁石１２の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力を発生させる。そして、第２枠部材２側においては、第２永久磁石８の磁力と第２電磁石２１の電磁力とを重合した大きな磁界強度とし、この大きな磁界強度による吸引力で可動板９を吸引する。一方、第１枠部材３側においては、第１永久磁石１２の磁力を第１電磁石２０の電磁力で相殺した小さな磁界強度とし、この小さな磁界強度による吸引力で可動板９の保持を容易に解除可能にする。これにより、第１永久磁石１２による可動板９の保持力を減退させながら、第２枠部材２側の大きな磁界強度による吸引力で吸引することによって、可動板９を第１枠部材３から容易に切り離して前進移動させることが可能になると共に、より大きな当接力が得られることから大きなトルクを発生させることができる。
【００３８】
（クラッチ・ブレーキ装置の動作）
上記の構成において、クラッチ・ブレーキ装置の動作について説明する。尚、以後の説明においては、第２制御形態で電流が各第１及び第２電磁石２０・２１に供給されるものとする。
【００３９】
先ず、図２に示すように、可動板９が回転板７に当接したときに、第１及び第２電磁石２０・２１への電流の供給が停止される。そして、可動板９と回転板７との第１当接状態（連結状態）は、第２永久磁石８の磁力（吸引力）による保持力で維持されることになる。従って、トルクを入力軸６から出力軸１０に伝達させるために第１及び第２電磁石２０・２１の電磁力を必要としないため、トルクを伝達させる期間中において電力が消費されることはない。
【００４０】
次に、回転板７から可動板９を切り離す場合には、第１電磁石２０に対して電流が供給され、第１永久磁石１２の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力が発生されると共に、第２電磁石２１に対して電流が供給され、第２永久磁石８の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力が発生される。そして、第１枠部材３側においては、第１永久磁石１２の磁力と第１電磁石２０の電磁力とを重合した大きな磁界強度が出現し、この大きな磁界強度による吸引力で可動板９が吸引される。一方、第２枠部材２側においては、第２永久磁石８の磁力を第２電磁石２１の電磁力で相殺した小さな磁界強度が出現し、この小さな磁界強度による吸引力で可動板９の保持が容易に解除可能にされる。これにより、第２永久磁石８による可動板９の保持力が減退されながら、第１枠部材３側の大きな磁界強度による吸引力で吸引されることによって、可動板９を回転板７から容易に切り離して後退移動させることができる。
【００４１】
可動板９が後退した結果、図３に示すように、可動板９が第１枠部材３の突出部３ｄに当接すると、可動板９にブレーキ力が付与され、入力軸６の回転が強制的に停止される。
【００４２】
また、可動板９が第１枠部材３に当接すると、第１及び第２電磁石２０・２１への電流の供給が停止される。この結果、可動板９と第１枠部材３との第２当接状態は、第１永久磁石１２の磁力（吸引力）による保持力で維持されることになる。従って、入力軸６にブレーキ力を付与するために第１及び第２電磁石２０・２１の電磁力を必要としないため、ブレーキをかけている期間中において電力が消費されることはない。
【００４３】
（クラッチ・ブレーキ装置の変形例：ブレーキ機構）
図１のクラッチ・ブレーキ装置においては、可動板９に当接可能にされた突出部３ｄをブレーキ機構としているが、これに限定されるものではなく、ブレーキ機構は、図４に示す構成にされていてもよい。
【００４４】
具体的に説明すると、図４に示すように、クラッチ・ブレーキ装置は、回転板７及び第１枠部材３における可動板９に対向する内側面が平面形状に形成されている。回転板７の内側面及び第１枠部材３の内側面には、ブレーキ機構となる当接板２５・２６がそれぞれ設けられている。これらの当接板２５・２６は、環状に配置された第２永久磁石８の内周側に配置されている。尚、当接板２５・２６は、複数個の部材を集合させて環状に配置されていても良いし、環形状に一体的に形成されていてもよい。また、当接板２５・２６は、第１及び第２永久磁石１２・８の厚みよりも大きな厚みに設定されており、第１及び第２永久磁石１２・８と可動板９との接触を防止している。その他の構成は、図１の構成と同一である。
【００４５】
上記の構成よれば、クラッチ・ブレーキ装置を繰り返して使用することによって、当接板２５・２６が磨耗してきたときに、当接板２５・２６を取り替えることで容易にクラッチ・ブレーキ装置を元の状態に戻すことができることから、長期間の使用が可能になる。
【００４６】
（クラッチ・ブレーキ装置の変形例：吸引力発生機構）
また、図１のクラッチ・ブレーキ装置においては、第１枠部材３と第２枠部材２と回転板７と連結板４との組み合わせにより吸引力発生機構を構成しているが、これに限定されるものではなく、下記のように構成にされていてもよい。
【００４７】
具体的な構成を概略図を用いて説明すると、図５に示すように、吸引力発生部材４１は、断面Ｃ字形状に形成されている。吸引力発生部材４１の開口部４１ａの両端部には、第１永久磁石１２と第２永久磁石８とがそれぞれ設けられている。開口部４１ａの間には、可動板９が挿入されている。また、吸引力発生部材４１の内部には、可動板９を挟んだ両側に第１電磁石２０と第２電磁石２１とが設けられている。また、入力軸６には、ブレーキ部材３４が設けられており、ブレーキ部材３４は、可動板９の移動により当接可能にされている。一方、出力軸１０には、回転板７が設けられている。回転板７の先端部７ａは、可動板９に当接可能にされ、ブレーキ力を付与するようになっている。これにより、可動板９は、吸引力発生部材４１により磁気回路を形成した第１及び第２電磁石２０・２１の電磁力により効率良く進退移動され、先端部７ａ及びブレーキ部材３４との当接状態が第１永久磁石１２及び第２永久磁石８により保持される。尚、第２永久磁石８及び第１永久磁石１２は、図６に示すように、吸引力発生部材４１に埋設されていてもよい。
【００４８】
また、クラッチ・ブレーキ装置は、図７に示すように、吸引力発生部材４１の内部に凹部４１ｂを形成し、この凹部４１ｂに可動板９の先端部を挿入した構成にされていてもよい。その他の構成は、図５と同一である。この構成によれば、第１電磁石２０の磁界の磁気回路と第２電磁石２１による磁界の磁気回路とを明確に区別することが可能になるため、電磁力による可動板９の進退移動を容易に行うことが可能になる。
【００４９】
尚、凹部４１ｂは、図７のように吸引力発生部材４１の厚みを減少することにより形成されていてもよいし、図８に示すように、吸引力発生部材４１に一対の凸部４１ｃ・４１ｃを形成し、これら両凸部４１ｃ・４１ｃ間に形成してもよい。また、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８は、可動板９の各側面にそれぞれ設けられていてもよい。
【００５０】
また、クラッチ・ブレーキ装置は、図９に示すように、吸引力発生部材４１の内部に凸部４１ｃを形成すると共に、可動板９の先端部９ａの幅を拡大することによって、凹部４１ｂに可動板９の先端部９ａを対向及び近接させた構成にされていてもよい。その他の構成は、図５と同一である。この構成によれば、第１電磁石２０の磁界の磁気回路と第２電磁石２１による磁界の磁気回路とを明確に区別することが可能になるため、電磁力による可動板９の進退移動を容易に行うことが可能になる。また、厚みを減少させた部分のエッジ部分（垂直面）で磁気回路の効率が向上することによって、可動坂がより吸引され易くなる。尚、回転板７の先端部７ａは、ブレーキ部材３４と同一材質のブレーキ部材を貼設して形成されていてもよい。
【００５１】
さらに、クラッチ・ブレーキ装置は、図１０に示すように、図７の第１永久磁石１２及び第２永久磁石８の代わりに、凸部４１ｃの中心部に永久磁石３６をＮ極及びＳ極が水平方向となるように設けると共に、可動板９の先端部９ａに凹部９ｂを形成した構成にされていてもよい。また、クラッチ・ブレーキ装置は、図１１に示すように、凸部４１ｃの下端面に永久磁石３６を水平配置し、永久磁石３６と可動板９の先端部とが対向するように構成されていてもよい。また、クラッチ・ブレーキ装置は、図１２に示すように、可動板９の先端部に永久磁石３６を設け、永久磁石３６と凸部４１ｃの下端面とが対向するように構成にされていてもよい。また、永久磁石の個数は１個であってもよい。磁石面積を大きく確保できる結果、磁束量を増やすことができるからである。
【００５２】
また、クラッチ・ブレーキ装置は、図１３に示すように、凸部４１ｃの下端面に永久磁石３６・３６を左右一対に設けると共に、永久磁石３６・３６における互いの極性を逆方向に設定した構成にされていてもよい。こうすることによって、可動伴は、永久磁石面で水平方向の推力が得られ（垂直力だけでなく水平力も得られる）、より性能（トルク、応答性）が向上する。尚、図１３の永久磁石３６・３６は、図１４に示すように、図５の第２永久磁石８及び第１永久磁石１２に代えて、吸引力発生部材４１の内面壁に設けられていてもよい。
【００５３】
また、クラッチ・ブレーキ装置は、図１５に示すように、可動板９の先端部に突設部材６１を設け、突設部材６１の内部に永久磁石３６を極性が水平配置されるように埋設した構成にされていてもよい。また、クラッチ・ブレーキ装置は、図１６に示すように、可動板９の各側面に第２永久磁石８及び第１永久磁石１２をそれぞれ設けた構成にされていてもよい。
【００５４】
また、クラッチ・ブレーキ装置は、図１７に示すように、可動板９を挟んで左右対称に吸引力発生部材４１を２分割した断面コ字形状の分割部材４１ａ・４１ｂで構成してもよい。さらに、クラッチ・ブレーキ装置は、図１８に示すように、分割部材４１ａ・４１ｂにおける上下の先端部に第２永久磁石８及び第１永久磁石１２を上下一対に設けてもよい。さらに、クラッチ・ブレーキ装置は、図１９に示すように、分割部材４１ａ・４１ｂを非磁性材料で形成された連結部材３７で連結した構成にされていてもよい。これにより、ギャップ面に近い所に磁石を配置することによって、漏れ磁束が少なくなり、磁気回路の効率が向上する。
【００５５】
また、クラッチ・ブレーキ装置は、図２０に示すように、断面コ字形状の分割部材４１ａ・４１ｂの開口部を下方に位置するように配置すると共に、これら分割部材４１ａ・４１ｂを永久磁石５１と連結部材５２との積層構造部材で連結する。そして、可動板９の先端部９ａ・９ｂを２分岐し、これらの先端部９ａ・９ｂを各分割部材４１ａ・４１ｂの開口部に挿入した構成にされていてもよい。また、クラッチ・ブレーキ装置は、図２１に示すように、図２０の永久磁石５１及び連結部材５２の代わりに、分割部材４１ａ・４１ｂの対向面同士を永久磁石５３で連結した構成にされていてもよい。また、クラッチ・ブレーキ装置は、図２２に示すように、吸引力発生部材４１が複数の分割ユニット４１ａを集合して形成された構成にされていてもよい。こうすることによって、より大きな磁石を利用できることから、大トルク化に適する。
【００５６】
（本実施形態の概要）
以上のように、本実施形態におけるクラッチ・ブレーキ装置は、駆動力（トルク）の伝達経路に接離自在に配置された部材（入力軸６・出力軸１０）間の連結状態と解放状態とを切り替えることにより駆動力の伝達を制御する動力伝達装置であって、強磁性を有すると共に、部材間に進退移動自在に設けられ、前進により部材間を連結状態とする一方、後退により部材間を解放状態とする可動板９と、可動板９の前進側及び後退側にそれぞれ配置され、可動板９を吸引する磁力をそれぞれ発生することにより可動板９の前進及び後退を保持する第１及び第２永久磁石１２・８と、可動板９を進退移動させる吸引力を電磁力により発生する第１及び第２電磁石２０・２１と、第１及び第２永久磁石１２・８による可動板９に対する保持力よりも大きな吸引力で可動板９を進退移動させるように、第１及び第２電磁石２０・２１に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構（電源３０）と、可動板９を進退移動させるときに電源機構から第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給するように制御する電源制御機構（電源制御装置３１）とを有した構成にされている。
【００５７】
上記の構成によれば、部材間の連結状態と解放状態とを第１及び第２永久磁石１２・８の磁力を用いて可動板９の前進及び後退を保持することにより行うことによって、駆動力の伝達及び伝達停止を第１及び第２永久磁石１２・８の磁力だけで維持することができる。これにより、部材間の連結状態（駆動力の伝達）と解放状態（駆動力の伝達停止）とを維持するための消費電力がかかることはない。一方、消費電力がかかる第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、部材間の連結状態（駆動力の伝達）と解放状態（駆動力の伝達停止）とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、動力伝達装置の消費電力を大幅に低減することが可能になる。
【００５８】
より具体的には、本実施形態のクラッチ・ブレーキ装置は、駆動力が出力又は入力される第１回転軸（入力軸６及び出力軸１０の一方）と、前記第１回転軸により回転可能に支持された回転板７と、回転板７に対向され、強磁性（鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料及びこれらを組み合わせた合金、これらの一種以上を含む合金等）を有した可動板９と、可動板９を回転方向に固定しながら回転板７方向に進退移動自在に支持し、可動板９と回転板７との当接により駆動力を入力又は出力する第２回転軸（入力軸６及び出力軸１０の他方）と、可動板９を挟んで回転板７とは反対側に配置され、該可動板９との当接によりブレーキ力を発生するブレーキ機構（突出部３ｄ、突出部７ａ）と、可動板９を突出部７ａ方向及びブレーキ機構方向に進退移動させる吸引力を第１及び第２永久磁石１２・８の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構（第１及び第２永久磁石１２・８、第１枠部材３、第２枠部材２、連結板４等）と、可動板９が進行して回転板７に当接した第１当接状態を保持する第１永久磁石１２と、可動板９が後退してブレーキ機構に当接した第２当接状態を保持する第２永久磁石８と、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８による可動板９に対する保持力よりも大きな吸引力で可動板９を進退移動させるように、吸引力発生機構の第１及び第２電磁石２０・２１に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構（電源３０）と、可動板９の第１当接状態と第２当接状態とを切り替えるときに電源機構から吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構（電源制御装置３１）とを有した構成にされている。
【００５９】
上記の構成によれば、可動板９と回転板７との第１当接状態と、可動板９とブレーキ機構との第２当接状態とは、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８によりそれぞれ保持される。そして、これらの第１当接状態と第２当接状態との切り替えによって、第１回転軸（入力軸６及び出力軸１０の一方）に駆動力を付与する状態とブレーキ力を付与する状態とを切り替え可能にするクラッチ・ブレーキ装置としての機能を発揮させる。この際、第１当接状態と第２当接状態は、第１及び第２永久磁石１２・８で保持されており、これら第１及び第２永久磁石１２・８は、磁力を常時発生している。これにより、第１当接状態と第２当接状態とを維持するための消費電力がかかることはない。一方、消費電力がかかる第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、第１当接状態と第２当接状態とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、クラッチ・ブレーキ装置の消費電力を低減することが可能になる。
【００６０】
また、本実施形態における電源制御機構は、移動方向に配置された第１及び第２永久磁石１２・８による磁力の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力を発生させる一方、該移動方向とは逆方向に配置された第２及び第１永久磁石８・１２による磁力の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力を発生させるように制御する構成にされている。
【００６１】
上記の構成によれば、移動方向側においては、電磁力の磁界方向と磁力の磁界方向とが同一であることから磁界強度が高くなり、移動方向とは反対側においては、電磁力の磁界方向と磁力の磁界方向とが逆方向であることから磁界強度が低くなる。これにより、可動板９に対する移動方向側の吸引力が他方側よりも相対的に大きなものになるため、可動板９をより大きな力で駆動することができ、応答性を向上させることができる。
【００６２】
（本実施形態の変形例）
また、本実施形態においては、クラッチ・ブレーキ装置を用いて動力伝達装置を説明しているが、これに限定されるものでもなく、動力伝達装置は、クラッチ装置やブレーキ装置であってもよい。
【００６３】
即ち、動力伝達装置は、図２３のように構成されたクラッチ装置であってもよい。具体的には、駆動力が出力又は入力される第１回転軸（入力軸６及び出力軸１０の一方）と、第１回転軸により回転可能に支持された回転板７と、回転板７に対向され、強磁性（鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料及びこれらを組み合わせた合金、これらの一種以上を含む合金等）を有した可動板９と、可動板９を回転方向に固定しながら回転板７方向に進退移動自在に支持し、可動板９と回転板７との当接により駆動力を入力又は出力する第２回転軸（入力軸６及び出力軸１０の他方）と、可動板９を回転板７方向に進退移動させる吸引力を第１及び第２電磁石２０・２１の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構（第２枠部材２、第１枠部材３、連結板４等）と、可動板９が回転板７に当接した当接状態を保持する第１永久磁石１２と、可動板９が回転板７から離隔した離隔状態を保持する第２永久磁石８と、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８による可動板９に対する保持力よりも大きな吸引力で可動板９を進退移動させるように、吸引力発生機構の第１及び第２電磁石２０・２１に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構（電源３０）と、可動板９の当接状態と離隔状態とを切り替えるときに電源機構から吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構（電源制御装置３１）とを有している。また、第１枠部材３における可動板９との対向面には、可動板９に対して摩擦力の低減された摺動部材３８が設けられている。
【００６４】
上記の構成よれば、可動板９と回転板７との当接状態及び離隔状態は、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８によりそれぞれ保持される。そして、これらの当接状態と離隔状態との切り替えによって、第１回転軸（入力軸６及び出力軸１０の一方）又は第２回転軸（入力軸６及び出力軸１０の他方）の駆動力が第２回転軸又は第１回転軸に伝達される状態と伝達されない状態とを切り替え可能にするクラッチ装置としての機能を発揮させる。この際、当接状態と離隔状態は、第１永久磁石１２と第２永久磁石８とで保持されており、これら磁石は、磁力を常時発生している。これにより、当接状態と離隔状態とを維持するための消費電力がかかることはない。一方、消費電力がかかる第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、当接状態と離隔状態とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、クラッチ装置の消費電力を低減することが可能になる。
【００６５】
また、動力伝達装置は、図２４のように構成されたブレーキ装置であってもよい。具体的には、強磁性を有した可動板９と、可動板９を回転方向に固定しながら軸方向に進退移動自在に支持し、外部から駆動力が入力される回転軸４６と、可動板９に対して軸方向の何れか一方に対向配置され、可動板９との当接によりブレーキ力を発生するブレーキ機構（突出部３ｄ）と、可動板９を進退移動させる吸引力を第１及び第２電磁石２０・２１の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構（第２枠部材２、突出部３ｄ、連結板４等）と、可動板９がブレーキ機構に当接した当接状態を保持する第１永久磁石１２と、可動板９がブレーキ機構から離隔した離隔状態を保持する第２永久磁石８と、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８による可動板９に対する保持力よりも大きな吸引力で可動板９を進退移動させるように、吸引力発生機構の第１及び第２電磁石２０・２１に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構（電源３０）と、可動板９の当接状態と離隔状態とを切り替えるときに電源機構から吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構（電源制御装置３１）とを有する。
【００６６】
上記の構成よれば、可動板９とブレーキ機構との当接状態及び離隔状態は、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８によりそれぞれ保持される。そして、これらの当接状態と離隔状態との切り替えによって、回転軸４６にブレーキ力を付与する状態と付与されない状態とを切り替え可能にするブレーキ装置としての機能を発揮させる。この際、当接状態と離隔状態は、第１永久磁石１２と第２永久磁石８とで保持されており、これら磁石は、磁力を常時発生している。これにより、当接状態と離隔状態とを維持するための消費電力がかかることはない。一方、消費電力がかかる第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、当接状態と離隔状態とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、ブレーキ装置の消費電力を低減することが可能になる。
【００６７】
以上、本発明の実施例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。尚、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図４】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図５】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図６】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図７】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図８】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図９】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１０】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１１】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１２】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１３】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１４】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１５】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１６】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１７】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１８】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１９】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２０】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２１】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２２】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２３】クラッチ装置の概略構成図である。
【図２４】ブレーキ装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 筐体
２ 第２枠部材
３ 第１枠部材
４ 連結板
５ 軸受
６ 入力軸
７ 回転板
８ 第２永久磁石
９ 可動板
１０ 出力軸
１２ 第１永久磁石
２０ 第１電磁石
２１ 第２電磁石
３０ 電源
３１ 電源制御装置
３４ ブレーキ部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動側及び被駆動側間の連結状態と解放状態とを永久磁石及び電磁石が発生する磁力を利用して切り替える動力伝達装置、クラッチ・ブレーキ装置、クラッチ装置及びブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置としては、例えば特許文献１に記載のものがある。具体的には、駆動側としての回転軸に電磁石として機能するマグネット組立体を取り付けると共に、マグネット組立体の電磁力とは逆方向の磁力を発生する永久磁石として機能するアーマチュア組立体を被駆動側としてのハブに取り付け、マグネット組立体に対して進退移動自在にする。そして、アーマチュア組立体を自身の磁力によりマグネット組立体に移動する方向に付勢する一方、ハブに設けられたバネプレートによりアーマチュア組立体をマグネット組立体から離隔させる方向に付勢する構成にされている。
【０００３】
上記の構成によれば、マグネット組立体への通電を停止することにより電磁力を消した場合、アーマチュア組立体を自身の磁力によりマグネット組立体に当接させることにより回転軸とハブとを連結状態とすることが可能になる。一方、マグネット組立体への通電により電磁力を発生させた場合、電磁力により磁力が打ち消されることによって、バネプレートによりアーマチュア組立体をマグネット組立体から離隔させて回転軸とハブとを解放状態とすることが可能になる。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９７９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成では、回転軸とハブとを解放状態にする場合、マグネット組立体への通電により電磁力を常に発生させて磁力を打ち消しておくことが必要であることから、この解放状態の期間中において常時電力が消費されるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、電力を消費する期間を短くして消費電力を低減することができる動力伝達装置、クラッチ・ブレーキ装置、クラッチ装置及びブレーキ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、駆動力の伝達経路に接離自在に配置された部材間の連結状態と解放状態とを切り替えることにより前記駆動力の伝達を制御する動力伝達装置において、強磁性を有すると共に、前記部材間に進退移動自在に設けられ、前進により前記部材間を連結状態とする一方、後退により前記部材間を解放状態とする可動板と、前記可動板の前進側及び後退側にそれぞれ配置され、該可動板を吸引する磁力をそれぞれ発生することにより前記可動板の前進及び後退を保持する永久磁石と、前記可動板を進退移動させる吸引力を電磁力により発生する電磁石と、前記永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、前記可動板を進退移動させるときに前記電源機構から前記電磁石に電流を供給するように制御する電源制御機構とを有する。
【０００８】
上記の構成よれば、部材間の連結状態と解放状態とを永久磁石の磁力を用いて可動板の前進及び後退を保持することにより行うことによって、駆動力の伝達及び伝達停止を永久磁石の磁力だけで維持することができる。これにより、部材間の連結状態（駆動力の伝達）と解放状態（駆動力の伝達停止）とを維持するための電力は不要となる。一方、消費電力がかかる電磁石に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、部材間の連結状態（駆動力の伝達）と解放状態（駆動力の伝達停止）とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、動力伝達装置の消費電力を低減することが可能になる。
【０００９】
本発明における前記電源制御機構は、移動方向に配置された前記永久磁石による磁力の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力を発生させる一方、該移動方向とは逆方向に配置された前記永久磁石による磁力の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力を発生させるように制御するものでもよい。
【００１０】
上記の構成によれば、移動方向側においては、電磁力の磁界方向と磁力の磁界方向とが同一であることから磁界強度が高くなり、移動方向とは反対側においては、電磁力の磁界方向と磁力の磁界方向とが逆方向であることから磁界強度が低くなる。これにより、可動板に対する移動方向側の吸引力が他方側よりも相対的に大きなものになるため、少ない電力で可動板を移動させることが可能になる。この結果、電力の消費量の減少により動力伝達装置の消費電力を一層低減することが可能になる。
【００１１】
本発明は、クラッチ・ブレーキ装置であって、駆動力が出力又は入力される第１回転軸と、前記第１回転軸により回転可能に支持された回転板と、前記回転板に対向され、強磁性（鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料及びこれらを組み合わせた合金、これらの一種以上を含む合金等）を有した可動板と、前記可動板を回転方向に固定しながら前記回転板方向に進退移動自在に支持し、前記可動板と回転板との当接により前記駆動力を入力又は出力する第２回転軸と、前記可動板を挟んで前記回転板とは反対側に配置され、該可動板との当接によりブレーキ力を発生するブレーキ機構と、前記可動板を前記回転板方向及び前記ブレーキ機構方向に進退移動させる吸引力を電磁石の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構と、前記可動板が進行して前記回転板に当接した第１当接状態を保持する第１永久磁石と、前記可動板が後退して前記ブレーキ機構に当接した第２当接状態を保持する第２永久磁石と、前記第１永久磁石及び第２永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記吸引力発生機構の電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、前記可動板の第１当接状態と第２当接状態とを切り替えるときに前記電源機構から前記吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構とを有する。
【００１２】
上記の構成によれば、可動板と回転板との第１当接状態と、可動板とブレーキ機構との第２当接状態とは、第１永久磁石及び第２永久磁石によりそれぞれ保持される。そして、これらの第１当接状態と第２当接状態との切り替えによって、第１回転軸に駆動力を付与する状態とブレーキ力を付与する状態とを切り替え可能にするクラッチ・ブレーキ装置としての機能を発揮させる。この際、第１当接状態と第２当接状態は、第１永久磁石と第２永久磁石とで保持されており、これら磁石は、磁力を常時発生している。これにより、第１当接状態と第２当接状態とを維持するための消費電力は不要となる。一方、消費電力がかかる電磁石に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、第１当接状態と第２当接状態とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、クラッチ・ブレーキ装置の消費電力を低減することが可能になる。
【００１３】
本発明は、クラッチ装置であって、駆動力が出力又は入力される第１回転軸と、前記第１回転軸により回転可能に支持された回転板と、前記回転板に対向され、強磁性（鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料及びこれらを組み合わせた合金、これらの一種以上を含む合金等）を有した可動板と、前記可動板を回転方向に固定しながら前記回転板方向に進退移動自在に支持し、前記可動板と回転板との当接により前記駆動力を入力又は出力する第２回転軸と、前記可動板を前記回転板方向に進退移動させる吸引力を電磁石の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構と、前記可動板が前記回転板に当接した当接状態を保持する第１永久磁石と、前記可動板が前記回転板から離隔した離隔状態を保持する第２永久磁石と、前記第１永久磁石及び第２永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記吸引力発生機構の電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、前記可動板の当接状態と離隔状態とを切り替えるときに前記電源機構から前記吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構とを有する。
【００１４】
上記の構成よれば、可動板と回転板との当接状態及び離隔状態は、第１永久磁石及び第２永久磁石によりそれぞれ保持される。そして、これらの当接状態と離隔状態との切り替えによって、第１回転軸又は第２回転軸の駆動力が第２回転軸又は第１回転軸に伝達される状態と伝達されない状態とを切り替え可能にするクラッチ装置としての機能を発揮させる。この際、当接状態と離隔状態は、第１永久磁石と第２永久磁石とで保持されており、これら磁石は、磁力を常時発生している。これにより、当接状態と離隔状態とを維持するための消費電力は不要である。一方、消費電力がかかる電磁石に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、当接状態と離隔状態とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、クラッチ装置の消費電力を低減することが可能になる。
【００１５】
本発明は、ブレーキ装置であって、強磁性（鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料及びこれらを組み合わせた合金、これらの一種以上を含む合金等）を有した可動板と、前記可動板を回転方向に固定しながら軸方向に進退移動自在に支持し、外部から駆動力が入力される回転軸と、前記可動板に対して軸方向の何れか一方に対向配置され、前記可動板との当接によりブレーキ力を発生するブレーキ機構と、前記可動板を進退移動させる吸引力を電磁石の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構と、前記可動板が前記ブレーキ機構に当接した当接状態を保持する第１永久磁石と、前記可動板が前記ブレーキ機構から離隔した離隔状態を保持する第２永久磁石と、前記第１永久磁石及び第２永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記吸引力発生機構の電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、前記可動板の当接状態と離隔状態とを切り替えるときに前記電源機構から前記吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構とを有する。
【００１６】
上記の構成よれば、可動板とブレーキ機構との当接状態及び離隔状態は、第１永久磁石及び第２永久磁石によりそれぞれ保持される。そして、これらの当接状態と離隔状態との切り替えによって、回転軸にブレーキ力を付与する状態と付与されない状態とを切り替え可能にするブレーキ装置としての機能を発揮させる。この際、当接状態と離隔状態は、第１永久磁石と第２永久磁石とで保持されており、これら磁石は、磁力を常時発生している。これにより、当接状態と離隔状態とを維持するための消費電力は不要である。一方、消費電力がかかる電磁石に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、当接状態と離隔状態とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、ブレーキ装置の消費電力を低減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（構成の概要）
本発明の実施の形態を図１ないし図３に基づいて以下に説明する。
【００１８】
本実施の形態にかかる動力伝達装置は、駆動力の伝達経路に接離自在に配置された部材間の連結状態と解放状態とを切り替えることにより駆動力の伝達を制御するように構成されている。具体的には、強磁性を有すると共に、部材間に進退移動自在に設けられ、前進により前記部材間を連結状態とする一方、後退により部材間を解放状態とする可動板と、可動板の前進側及び後退側にそれぞれ配置され、該可動板を吸引する磁力をそれぞれ発生することにより可動板の前進及び後退を保持する永久磁石と、前記可動板を前記回転板方向に進退移動させる吸引力を電磁力により発生する電磁石と、永久磁石による可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、前記可動板を進退移動させるときに電源機構から電磁石に電流を供給するように制御する電源制御機構とを有した構成にされている。
【００１９】
（構成の詳細：クラッチ・ブレーキ装置の機械的構成）
上記の構成をクラッチ・ブレーキ装置を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明においては、駆動力の伝達経路に配置された部材として入力軸６と出力軸１０とを使用し、入力軸６にブレーキ力を付与する構成とするが、これに限定されるものではなく、入力軸６と出力軸１０とを入れ替えて、出力軸１０にブレーキ力を付与する構成としてもよい。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態にかかる動力伝達装置の一種であるクラッチ・ブレーキ装置は、円柱形状の外形を有した筐体１を有している。筐体１は、回転駆動力であるトルクの入力側に配置された第１枠部材３と、トルクの出力側に配置された第２枠部材２と、これらの第１及び第１枠部材３・２を所定距離を隔てて連結した連結板４とを有している。第２枠部材２は、中心部に形成された貫通穴２ａと、貫通穴２ａの周囲であって第１枠部材３への対向面に形成された凹部２ｂと、凹部２ｂの外周に形成された電磁石保持部２ｃとを有している。
【００２１】
一方、第１枠部材３は、中心部に形成された貫通穴３ａと、貫通穴３ａの周囲であって第２枠部材２側の対向面に形成された磁石保持部３ｂと、磁石保持部３ｂの外周に形成された電磁石保持部３ｃとを有している。さらに、第１枠部材３の周縁部には、第２枠部材２方向に突出された突出部３ｄが形成されている。突出部３ｄは、後述の可動板９に当接可能にされており、可動板９との当接によりブレーキ力を発生して可動板９の回転を停止及び禁止するブレーキ機構を構成している。また、第１枠部材３は、連結板４との組み合わせによって、後述の第１電磁石２０により発生された磁界の方向を磁石保持部３ｂの位置において水平方向にする磁気回路を形成している。
【００２２】
第１枠部材３における貫通穴３ａには、軸受５が嵌合されている。軸受５は、図示しないモーター等の駆動機構に連結され、トルクが入力される入力軸６を水平方向に回転自在に支持している。入力軸６の先端部には、可動板９が設けられている。可動板９は、中心部に貫通穴９ａを有しており、入力軸６の先端部が摺動自在に貫挿されている。また、貫通穴９ａには、図示しない案内溝が水平方向に形成されている。入力軸６は、案内溝に係合することにより可動板９を回転方向に固定していると共に、可動板９を水平方向（軸方向）に進退移動自在に支持している。可動板９の進退方向の移動距離は、上述の突出部３ｄに当接するように設定されている。これにより、可動板９は、後退により突出部３ｄに当接することによって、ブレーキ力が付与されるようになっている。
【００２３】
上記の可動板９は、強磁性を有した材料により形成されている。即ち、可動板９は、鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料及びこれらを組み合わせた合金、これらの一種以上を含む合金等の強磁性材料により形成されている。第１枠部材３には、可動板９の外周部に対向して第１永久磁石１２が設けられている。第１永久磁石１２は、可動板９との接触による磨耗を防止するため、突出部３ｄよりも薄く設定されている。第１永久磁石１２は、第１枠部材３の磁石保持部３ｂに環状に配置されている。第１永久磁石１２は、水平方向の磁界方向を有した磁力を発生するように設定されている。具体的には、第２枠部材２側がＮ極及び第１枠部材３側がＳ極となるように設定されている。そして、第１永久磁石１２は、対向配置された可動板９が後退して第１枠部材３の突出部３ｄに当接したときに（第２当接状態）、この当接状態を磁力による吸引力で保持するようになっている。
【００２４】
上記の可動板９には、回転板７が対向配置されている。回転板７は、出力軸１０の先端部に設けられている。出力軸１０は、軸受５により回転自在に支持されており、軸受５は、第２枠部材２の貫通穴２ａに嵌合されている。出力軸１０の軸芯は、回転板７の中心部と一致されており、回転板７は、出力軸１０の回転と共に一体的に回転する。回転板７の外周径は、回転板７の外周縁が電磁石保持部２ｃの位置と略一致するように設定されている。即ち、回転板７は、外周部が電磁石保持部２ｃに囲まれた状態にされている。また、回転板７は、外周部の板厚が内周部の板厚よりも厚くなるように設定されており、外周部が凹部２ｂ内に位置することによって、第２枠部材２と回転板７とが水平方向及び垂直方向に重なるように設定されている。そして、回転板７は、第２枠部材２と連結板４との組み合わせによって、後述の第２電磁石２１により発生された磁界を回転板７の外周部に集合させながら水平方向の磁界方向に誘導させる磁気回路を形成している。
【００２５】
尚、回転板７と第２枠部材２と連結板４と第１枠部材３とは、可動板９の両側に磁気回路をそれぞれ形成することによって、可動板９を進退移動させる吸引力を電磁力により発生させる吸引力発生機構を構成している。
【００２６】
上記の回転板７の周縁部には、可動板９方向に突出された突出部７ａが形成されている。突出部７ａは、上述の可動板９が前進移動したときに当接可能にされており、可動板９との当接により入力軸６から可動板９に伝達されたトルクを回転板７及び出力軸１０に伝達可能にしている。
【００２７】
また、回転板７の外周部には、環状に配置された第２永久磁石８が設けられている。第２永久磁石８は、可動板９との接触による磨耗を防止するため、突出部７ａよりも薄く設定されている。第２永久磁石８は、上述の第１永久磁石１２に対向されており、第１永久磁石１２と同一の磁界方向及び同一の磁力を発生するように設定されている。具体的には、第２枠部材２側がＮ極及び第１枠部材３側がＳ極となるように設定されている。そして、第２永久磁石８は、対向配置された可動板９が前進して回転板７の突出部７ａに当接したときに（第１当接状態）、この当接状態を磁力による吸引力で保持するようになっている。
【００２８】
上記のように構成された第１枠部材３の電磁石保持部３ｃ及び第２枠部材２の電磁石保持部２ｃには、第１電磁石２０と第２電磁石２１とがそれぞれ設けられている。第１及び第２電磁石２０・２１は、可動板９を挟んで対向配置されており、可動板９の一方面及び多方面に対して対向されている。そして、これらの第１及び第２電磁石２０・２１は、可動板９を回転板７方向及び第１枠部材３方向に進退移動させる吸引力を電磁力により発生させるようになっている。
【００２９】
（構成の詳細：クラッチ・ブレーキ装置の電気的構成）
上記の第１電磁石２０及び第２電磁石２１は、電源３０に接続されている。電源３０は、所定の電流量の直流電流を正方向及び逆方向に切り替え可能に出力すると共に、直流電流の供給と停止とを切り替え可能な構成にされている。尚、所定の電流量は、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８による可動板９に対する保持力よりも大きな吸引力で可動板９を進退移動させる電磁力を発生させるように設定されている。
【００３０】
上記の電源３０は、電源制御装置３１に接続されている。電源制御装置３１は、演算部や記憶部、入出力部等を備えたマイクロコンピュータ等の情報処理装置からなっており、可動板９と回転板７との第１当接状態と、可動板９と第１枠部材３との第２当接状態とを切り替えるときに電源３０から第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給させるように、電源３０を制御する機能を備えている。
【００３１】
第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給する制御形態としては、第１及び第２電磁石２０・２１の何れか一方に電流を供給して可動板９を進退移動させる第１制御形態や、第１及び第２電磁石２０・２１の両方に電流を供給して可動板９を進退移動させる第２制御形態等が存在する。尚、電源制御装置３１は、何れか一方の制御形態を選択可能にされていることが好ましく、この場合には、クラッチ・ブレーキ装置の使用環境や使用内容に応じて最適な制御形態をオペレータが選択することができる。
【００３２】
上記の第１制御形態は、可動板９を移動させる方向に配置された第１及び第２電磁石２０・２１の何れか一方に電流を供給する形態である。具体的には、図２に示すように、可動板９が回転板７に当接した第１当接状態である場合においては、第１枠部材３側に配置された第１電磁石２０に対して電流を供給することによって、第１枠部材３側に電磁力を発生させ、第２永久磁石８による可動板９の保持力よりも大きな電磁力による吸引力で吸引することによって、可動板９を回転板７から切り離して後退移動させる。
【００３３】
一方、図３に示すように、可動板９が第１枠部材３に当接した第２当接状態である場合においては、第２枠部材２側に配置された第２電磁石２１に対して電流を供給することによって、第２枠部材２側に電磁力を発生させ、第１永久磁石１２による可動板９の保持力よりも大きな電磁力による吸引力で吸引することによって、可動板９を第１枠部材３から切り離して前進移動させる。
【００３４】
また、第２制御形態は、第１及び第２電磁石２０・２１の両方に電流を供給し、可動板９の移動方向に配置された永久磁石８・１２による磁力の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力を発生させる一方、可動板９の移動方向とは逆方向に配置された永久磁石１２・８による磁力の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力を発生させるように制御する形態である。
【００３５】
尚、この第２制御形態によれば、移動方向側においては、電磁力の磁界方向と磁力の磁界方向とが同一であることから磁界強度が高くなり、移動方向とは反対側においては、電磁力の磁界方向と磁力の磁界方向とが逆方向であることから磁界強度が低くなる。これにより、連結部材に対する移動方向側の吸引力が他方側よりも、より相対的に大きなものになるため、より早く連結部材を移動させることが可能になる。この結果、動力伝達装置の応答性をより早めることができる。
【００３６】
具体的には、図２に示すように、可動板９が回転板７に当接した第１当接状態である場合においては、第１枠部材３側に配置された第１電磁石２０に対して電流を供給し、第１永久磁石１２の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力を発生させると共に、第２枠部材２側に配置された第２電磁石２１に対して電流を供給し、第２永久磁石８の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力を発生させる。そして、第１枠部材３側においては、第１永久磁石１２の磁力と第１電磁石２０の電磁力とを重合した大きな磁界強度とし、この大きな磁界強度による吸引力で可動板９を吸引する。一方、第２枠部材２側においては、第２永久磁石８の磁力を第２電磁石２１の電磁力で相殺した小さな磁界強度とし、この小さな磁界強度による吸引力で可動板９の保持を容易に解除可能にする。これにより、第２永久磁石８による可動板９の保持力を減退させながら、第１枠部材３側の大きな磁界強度による吸引力で吸引することによって、可動板９を回転板７から容易に切り離して後退移動させることが可能になっている。
【００３７】
一方、図３に示すように、可動板９が第１枠部材３に当接した第２当接状態である場合においては、第２枠部材２側に配置された第２電磁石２１に対して電流を供給し、第２永久磁石８の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力を発生させると共に、第１枠部材３側に配置された第１永久磁石１２に対して電流を供給し、第１永久磁石１２の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力を発生させる。そして、第２枠部材２側においては、第２永久磁石８の磁力と第２電磁石２１の電磁力とを重合した大きな磁界強度とし、この大きな磁界強度による吸引力で可動板９を吸引する。一方、第１枠部材３側においては、第１永久磁石１２の磁力を第１電磁石２０の電磁力で相殺した小さな磁界強度とし、この小さな磁界強度による吸引力で可動板９の保持を容易に解除可能にする。これにより、第１永久磁石１２による可動板９の保持力を減退させながら、第２枠部材２側の大きな磁界強度による吸引力で吸引することによって、可動板９を第１枠部材３から容易に切り離して前進移動させることが可能になると共に、より大きな当接力が得られることから大きなトルクを発生させることができる。
【００３８】
（クラッチ・ブレーキ装置の動作）
上記の構成において、クラッチ・ブレーキ装置の動作について説明する。尚、以後の説明においては、第２制御形態で電流が各第１及び第２電磁石２０・２１に供給されるものとする。
【００３９】
先ず、図２に示すように、可動板９が回転板７に当接したときに、第１及び第２電磁石２０・２１への電流の供給が停止される。そして、可動板９と回転板７との第１当接状態（連結状態）は、第２永久磁石８の磁力（吸引力）による保持力で維持されることになる。従って、トルクを入力軸６から出力軸１０に伝達させるために第１及び第２電磁石２０・２１の電磁力を必要としないため、トルクを伝達させる期間中において電力が消費されることはない。
【００４０】
次に、回転板７から可動板９を切り離す場合には、第１電磁石２０に対して電流が供給され、第１永久磁石１２の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力が発生されると共に、第２電磁石２１に対して電流が供給され、第２永久磁石８の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力が発生される。そして、第１枠部材３側においては、第１永久磁石１２の磁力と第１電磁石２０の電磁力とを重合した大きな磁界強度が出現し、この大きな磁界強度による吸引力で可動板９が吸引される。一方、第２枠部材２側においては、第２永久磁石８の磁力を第２電磁石２１の電磁力で相殺した小さな磁界強度が出現し、この小さな磁界強度による吸引力で可動板９の保持が容易に解除可能にされる。これにより、第２永久磁石８による可動板９の保持力が減退されながら、第１枠部材３側の大きな磁界強度による吸引力で吸引されることによって、可動板９を回転板７から容易に切り離して後退移動させることができる。
【００４１】
可動板９が後退した結果、図３に示すように、可動板９が第１枠部材３の突出部３ｄに当接すると、可動板９にブレーキ力が付与され、入力軸６の回転が強制的に停止される。
【００４２】
また、可動板９が第１枠部材３に当接すると、第１及び第２電磁石２０・２１への電流の供給が停止される。この結果、可動板９と第１枠部材３との第２当接状態は、第１永久磁石１２の磁力（吸引力）による保持力で維持されることになる。従って、入力軸６にブレーキ力を付与するために第１及び第２電磁石２０・２１の電磁力を必要としないため、ブレーキをかけている期間中において電力が消費されることはない。
【００４３】
（クラッチ・ブレーキ装置の変形例：ブレーキ機構）
図１のクラッチ・ブレーキ装置においては、可動板９に当接可能にされた突出部３ｄをブレーキ機構としているが、これに限定されるものではなく、ブレーキ機構は、図４に示す構成にされていてもよい。
【００４４】
具体的に説明すると、図４に示すように、クラッチ・ブレーキ装置は、回転板７及び第１枠部材３における可動板９に対向する内側面が平面形状に形成されている。回転板７の内側面及び第１枠部材３の内側面には、ブレーキ機構となる当接板２５・２６がそれぞれ設けられている。これらの当接板２５・２６は、環状に配置された第２永久磁石８の内周側に配置されている。尚、当接板２５・２６は、複数個の部材を集合させて環状に配置されていても良いし、環形状に一体的に形成されていてもよい。また、当接板２５・２６は、第１及び第２永久磁石１２・８の厚みよりも大きな厚みに設定されており、第１及び第２永久磁石１２・８と可動板９との接触を防止している。その他の構成は、図１の構成と同一である。
【００４５】
上記の構成よれば、クラッチ・ブレーキ装置を繰り返して使用することによって、当接板２５・２６が磨耗してきたときに、当接板２５・２６を取り替えることで容易にクラッチ・ブレーキ装置を元の状態に戻すことができることから、長期間の使用が可能になる。
【００４６】
（クラッチ・ブレーキ装置の変形例：吸引力発生機構）
また、図１のクラッチ・ブレーキ装置においては、第１枠部材３と第２枠部材２と回転板７と連結板４との組み合わせにより吸引力発生機構を構成しているが、これに限定されるものではなく、下記のように構成にされていてもよい。
【００４７】
具体的な構成を概略図を用いて説明すると、図５に示すように、吸引力発生部材４１は、断面Ｃ字形状に形成されている。吸引力発生部材４１の開口部４１ａの両端部には、第１永久磁石１２と第２永久磁石８とがそれぞれ設けられている。開口部４１ａの間には、可動板９が挿入されている。また、吸引力発生部材４１の内部には、可動板９を挟んだ両側に第１電磁石２０と第２電磁石２１とが設けられている。また、入力軸６には、ブレーキ部材３４が設けられており、ブレーキ部材３４は、可動板９の移動により当接可能にされている。一方、出力軸１０には、回転板７が設けられている。回転板７の先端部７ａは、可動板９に当接可能にされ、ブレーキ力を付与するようになっている。これにより、可動板９は、吸引力発生部材４１により磁気回路を形成した第１及び第２電磁石２０・２１の電磁力により効率良く進退移動され、先端部７ａ及びブレーキ部材３４との当接状態が第１永久磁石１２及び第２永久磁石８により保持される。尚、第２永久磁石８及び第１永久磁石１２は、図６に示すように、吸引力発生部材４１に埋設されていてもよい。
【００４８】
また、クラッチ・ブレーキ装置は、図７に示すように、吸引力発生部材４１の内部に凹部４１ｂを形成し、この凹部４１ｂに可動板９の先端部を挿入した構成にされていてもよい。その他の構成は、図５と同一である。この構成によれば、第１電磁石２０の磁界の磁気回路と第２電磁石２１による磁界の磁気回路とを明確に区別することが可能になるため、電磁力による可動板９の進退移動を容易に行うことが可能になる。
【００４９】
尚、凹部４１ｂは、図７のように吸引力発生部材４１の厚みを減少することにより形成されていてもよいし、図８に示すように、吸引力発生部材４１に一対の凸部４１ｃ・４１ｃを形成し、これら両凸部４１ｃ・４１ｃ間に形成してもよい。また、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８は、可動板９の各側面にそれぞれ設けられていてもよい。
【００５０】
また、クラッチ・ブレーキ装置は、図９に示すように、吸引力発生部材４１の内部に凸部４１ｃを形成すると共に、可動板９の先端部９ａの幅を拡大することによって、凹部４１ｂに可動板９の先端部９ａを対向及び近接させた構成にされていてもよい。その他の構成は、図５と同一である。この構成によれば、第１電磁石２０の磁界の磁気回路と第２電磁石２１による磁界の磁気回路とを明確に区別することが可能になるため、電磁力による可動板９の進退移動を容易に行うことが可能になる。また、厚みを減少させた部分のエッジ部分（垂直面）で磁気回路の効率が向上することによって、可動坂がより吸引され易くなる。尚、回転板７の先端部７ａは、ブレーキ部材３４と同一材質のブレーキ部材を貼設して形成されていてもよい。
【００５１】
さらに、クラッチ・ブレーキ装置は、図１０に示すように、図７の第１永久磁石１２及び第２永久磁石８の代わりに、凸部４１ｃの中心部に永久磁石３６をＮ極及びＳ極が水平方向となるように設けると共に、可動板９の先端部９ａに凹部９ｂを形成した構成にされていてもよい。また、クラッチ・ブレーキ装置は、図１１に示すように、凸部４１ｃの下端面に永久磁石３６を水平配置し、永久磁石３６と可動板９の先端部とが対向するように構成されていてもよい。また、クラッチ・ブレーキ装置は、図１２に示すように、可動板９の先端部に永久磁石３６を設け、永久磁石３６と凸部４１ｃの下端面とが対向するように構成にされていてもよい。また、永久磁石の個数は１個であってもよい。磁石面積を大きく確保できる結果、磁束量を増やすことができるからである。
【００５２】
また、クラッチ・ブレーキ装置は、図１３に示すように、凸部４１ｃの下端面に永久磁石３６・３６を左右一対に設けると共に、永久磁石３６・３６における互いの極性を逆方向に設定した構成にされていてもよい。こうすることによって、可動伴は、永久磁石面で水平方向の推力が得られ（垂直力だけでなく水平力も得られる）、より性能（トルク、応答性）が向上する。尚、図１３の永久磁石３６・３６は、図１４に示すように、図５の第２永久磁石８及び第１永久磁石１２に代えて、吸引力発生部材４１の内面壁に設けられていてもよい。
【００５３】
また、クラッチ・ブレーキ装置は、図１５に示すように、可動板９の先端部に突設部材６１を設け、突設部材６１の内部に永久磁石３６を極性が水平配置されるように埋設した構成にされていてもよい。また、クラッチ・ブレーキ装置は、図１６に示すように、可動板９の各側面に第２永久磁石８及び第１永久磁石１２をそれぞれ設けた構成にされていてもよい。
【００５４】
また、クラッチ・ブレーキ装置は、図１７に示すように、可動板９を挟んで左右対称に吸引力発生部材４１を２分割した断面コ字形状の分割部材４１ａ・４１ｂで構成してもよい。さらに、クラッチ・ブレーキ装置は、図１８に示すように、分割部材４１ａ・４１ｂにおける上下の先端部に第２永久磁石８及び第１永久磁石１２を上下一対に設けてもよい。さらに、クラッチ・ブレーキ装置は、図１９に示すように、分割部材４１ａ・４１ｂを非磁性材料で形成された連結部材３７で連結した構成にされていてもよい。これにより、ギャップ面に近い所に磁石を配置することによって、漏れ磁束が少なくなり、磁気回路の効率が向上する。
【００５５】
また、クラッチ・ブレーキ装置は、図２０に示すように、断面コ字形状の分割部材４１ａ・４１ｂの開口部を下方に位置するように配置すると共に、これら分割部材４１ａ・４１ｂを永久磁石５１と連結部材５２との積層構造部材で連結する。そして、可動板９の先端部９ａ・９ｂを２分岐し、これらの先端部９ａ・９ｂを各分割部材４１ａ・４１ｂの開口部に挿入した構成にされていてもよい。また、クラッチ・ブレーキ装置は、図２１に示すように、図２０の永久磁石５１及び連結部材５２の代わりに、分割部材４１ａ・４１ｂの対向面同士を永久磁石５３で連結した構成にされていてもよい。また、クラッチ・ブレーキ装置は、図２２に示すように、吸引力発生部材４１が複数の分割ユニット４１ａを集合して形成された構成にされていてもよい。こうすることによって、より大きな磁石を利用できることから、大トルク化に適する。
【００５６】
（本実施形態の概要）
以上のように、本実施形態におけるクラッチ・ブレーキ装置は、駆動力（トルク）の伝達経路に接離自在に配置された部材（入力軸６・出力軸１０）間の連結状態と解放状態とを切り替えることにより駆動力の伝達を制御する動力伝達装置であって、強磁性を有すると共に、部材間に進退移動自在に設けられ、前進により部材間を連結状態とする一方、後退により部材間を解放状態とする可動板９と、可動板９の前進側及び後退側にそれぞれ配置され、可動板９を吸引する磁力をそれぞれ発生することにより可動板９の前進及び後退を保持する第１及び第２永久磁石１２・８と、可動板９を進退移動させる吸引力を電磁力により発生する第１及び第２電磁石２０・２１と、第１及び第２永久磁石１２・８による可動板９に対する保持力よりも大きな吸引力で可動板９を進退移動させるように、第１及び第２電磁石２０・２１に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構（電源３０）と、可動板９を進退移動させるときに電源機構から第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給するように制御する電源制御機構（電源制御装置３１）とを有した構成にされている。
【００５７】
上記の構成によれば、部材間の連結状態と解放状態とを第１及び第２永久磁石１２・８の磁力を用いて可動板９の前進及び後退を保持することにより行うことによって、駆動力の伝達及び伝達停止を第１及び第２永久磁石１２・８の磁力だけで維持することができる。これにより、部材間の連結状態（駆動力の伝達）と解放状態（駆動力の伝達停止）とを維持するための消費電力がかかることはない。一方、消費電力がかかる第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、部材間の連結状態（駆動力の伝達）と解放状態（駆動力の伝達停止）とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、動力伝達装置の消費電力を大幅に低減することが可能になる。
【００５８】
より具体的には、本実施形態のクラッチ・ブレーキ装置は、駆動力が出力又は入力される第１回転軸（入力軸６及び出力軸１０の一方）と、前記第１回転軸により回転可能に支持された回転板７と、回転板７に対向され、強磁性（鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料及びこれらを組み合わせた合金、これらの一種以上を含む合金等）を有した可動板９と、可動板９を回転方向に固定しながら回転板７方向に進退移動自在に支持し、可動板９と回転板７との当接により駆動力を入力又は出力する第２回転軸（入力軸６及び出力軸１０の他方）と、可動板９を挟んで回転板７とは反対側に配置され、該可動板９との当接によりブレーキ力を発生するブレーキ機構（突出部３ｄ、突出部７ａ）と、可動板９を突出部７ａ方向及びブレーキ機構方向に進退移動させる吸引力を第１及び第２永久磁石１２・８の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構（第１及び第２永久磁石１２・８、第１枠部材３、第２枠部材２、連結板４等）と、可動板９が進行して回転板７に当接した第１当接状態を保持する第１永久磁石１２と、可動板９が後退してブレーキ機構に当接した第２当接状態を保持する第２永久磁石８と、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８による可動板９に対する保持力よりも大きな吸引力で可動板９を進退移動させるように、吸引力発生機構の第１及び第２電磁石２０・２１に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構（電源３０）と、可動板９の第１当接状態と第２当接状態とを切り替えるときに電源機構から吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構（電源制御装置３１）とを有した構成にされている。
【００５９】
上記の構成によれば、可動板９と回転板７との第１当接状態と、可動板９とブレーキ機構との第２当接状態とは、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８によりそれぞれ保持される。そして、これらの第１当接状態と第２当接状態との切り替えによって、第１回転軸（入力軸６及び出力軸１０の一方）に駆動力を付与する状態とブレーキ力を付与する状態とを切り替え可能にするクラッチ・ブレーキ装置としての機能を発揮させる。この際、第１当接状態と第２当接状態は、第１及び第２永久磁石１２・８で保持されており、これら第１及び第２永久磁石１２・８は、磁力を常時発生している。これにより、第１当接状態と第２当接状態とを維持するための消費電力がかかることはない。一方、消費電力がかかる第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、第１当接状態と第２当接状態とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、クラッチ・ブレーキ装置の消費電力を低減することが可能になる。
【００６０】
また、本実施形態における電源制御機構は、移動方向に配置された第１及び第２永久磁石１２・８による磁力の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力を発生させる一方、該移動方向とは逆方向に配置された第２及び第１永久磁石８・１２による磁力の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力を発生させるように制御する構成にされている。
【００６１】
上記の構成によれば、移動方向側においては、電磁力の磁界方向と磁力の磁界方向とが同一であることから磁界強度が高くなり、移動方向とは反対側においては、電磁力の磁界方向と磁力の磁界方向とが逆方向であることから磁界強度が低くなる。これにより、可動板９に対する移動方向側の吸引力が他方側よりも相対的に大きなものになるため、可動板９をより大きな力で駆動することができ、応答性を向上させることができる。
【００６２】
（本実施形態の変形例）
また、本実施形態においては、クラッチ・ブレーキ装置を用いて動力伝達装置を説明しているが、これに限定されるものでもなく、動力伝達装置は、クラッチ装置やブレーキ装置であってもよい。
【００６３】
即ち、動力伝達装置は、図２３のように構成されたクラッチ装置であってもよい。具体的には、駆動力が出力又は入力される第１回転軸（入力軸６及び出力軸１０の一方）と、第１回転軸により回転可能に支持された回転板７と、回転板７に対向され、強磁性（鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料及びこれらを組み合わせた合金、これらの一種以上を含む合金等）を有した可動板９と、可動板９を回転方向に固定しながら回転板７方向に進退移動自在に支持し、可動板９と回転板７との当接により駆動力を入力又は出力する第２回転軸（入力軸６及び出力軸１０の他方）と、可動板９を回転板７方向に進退移動させる吸引力を第１及び第２電磁石２０・２１の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構（第２枠部材２、第１枠部材３、連結板４等）と、可動板９が回転板７に当接した当接状態を保持する第１永久磁石１２と、可動板９が回転板７から離隔した離隔状態を保持する第２永久磁石８と、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８による可動板９に対する保持力よりも大きな吸引力で可動板９を進退移動させるように、吸引力発生機構の第１及び第２電磁石２０・２１に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構（電源３０）と、可動板９の当接状態と離隔状態とを切り替えるときに電源機構から吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構（電源制御装置３１）とを有している。また、第１枠部材３における可動板９との対向面には、可動板９に対して摩擦力の低減された摺動部材３８が設けられている。
【００６４】
上記の構成よれば、可動板９と回転板７との当接状態及び離隔状態は、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８によりそれぞれ保持される。そして、これらの当接状態と離隔状態との切り替えによって、第１回転軸（入力軸６及び出力軸１０の一方）又は第２回転軸（入力軸６及び出力軸１０の他方）の駆動力が第２回転軸又は第１回転軸に伝達される状態と伝達されない状態とを切り替え可能にするクラッチ装置としての機能を発揮させる。この際、当接状態と離隔状態は、第１永久磁石１２と第２永久磁石８とで保持されており、これら磁石は、磁力を常時発生している。これにより、当接状態と離隔状態とを維持するための消費電力がかかることはない。一方、消費電力がかかる第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、当接状態と離隔状態とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、クラッチ装置の消費電力を低減することが可能になる。
【００６５】
また、動力伝達装置は、図２４のように構成されたブレーキ装置であってもよい。具体的には、強磁性を有した可動板９と、可動板９を回転方向に固定しながら軸方向に進退移動自在に支持し、外部から駆動力が入力される回転軸４６と、可動板９に対して軸方向の何れか一方に対向配置され、可動板９との当接によりブレーキ力を発生するブレーキ機構（突出部３ｄ）と、可動板９を進退移動させる吸引力を第１及び第２電磁石２０・２１の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構（第２枠部材２、突出部３ｄ、連結板４等）と、可動板９がブレーキ機構に当接した当接状態を保持する第１永久磁石１２と、可動板９がブレーキ機構から離隔した離隔状態を保持する第２永久磁石８と、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８による可動板９に対する保持力よりも大きな吸引力で可動板９を進退移動させるように、吸引力発生機構の第１及び第２電磁石２０・２１に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構（電源３０）と、可動板９の当接状態と離隔状態とを切り替えるときに電源機構から吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構（電源制御装置３１）とを有する。
【００６６】
上記の構成よれば、可動板９とブレーキ機構との当接状態及び離隔状態は、第１永久磁石１２及び第２永久磁石８によりそれぞれ保持される。そして、これらの当接状態と離隔状態との切り替えによって、回転軸４６にブレーキ力を付与する状態と付与されない状態とを切り替え可能にするブレーキ装置としての機能を発揮させる。この際、当接状態と離隔状態は、第１永久磁石１２と第２永久磁石８とで保持されており、これら磁石は、磁力を常時発生している。これにより、当接状態と離隔状態とを維持するための消費電力がかかることはない。一方、消費電力がかかる第１及び第２電磁石２０・２１に電流を供給して電磁力を発生させる場合は、当接状態と離隔状態とを切り替える場合だけであり、この場合にだけ電源制御機構が電流を供給するように電源機構を制御している。この結果、電力を消費する時間が短いため、ブレーキ装置の消費電力を低減することが可能になる。
【００６７】
以上、本発明の実施例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。尚、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図４】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図５】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図６】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図７】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図８】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図９】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１０】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１１】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１２】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１３】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１４】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１５】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１６】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１７】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１８】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図１９】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２０】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２１】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２２】本発明の変形例を示すクラッチ・ブレーキ装置の概略構成図である。
【図２３】クラッチ装置の概略構成図である。
【図２４】ブレーキ装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 筐体
２ 第２枠部材
３ 第１枠部材
４ 連結板
５ 軸受
６ 入力軸
７ 回転板
８ 第２永久磁石
９ 可動板
１０ 出力軸
１２ 第１永久磁石
２０ 第１電磁石
２１ 第２電磁石
３０ 電源
３１ 電源制御装置
３４ ブレーキ部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力の伝達経路に接離自在に配置された部材間の連結状態と解放状態とを切り替えることにより前記駆動力の伝達を制御する動力伝達装置において、
強磁性を有すると共に、前記部材間に進退移動自在に設けられ、前進により前記部材間を連結状態とする一方、後退により前記部材間を解放状態とする可動板と、
前記可動板の前進側及び後退側にそれぞれ配置され、該可動板を吸引する磁力をそれぞれ発生することにより前記可動板の前進及び後退を保持する永久磁石と、
前記可動板を進退移動させる吸引力を電磁力により発生する電磁石と、
前記永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、
前記可動板を進退移動させるときに前記電源機構から前記電磁石に電流を供給するように制御する電源制御機構と
を有することを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記電源制御機構は、移動方向に配置された前記永久磁石による磁力の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力を発生させる一方、該移動方向とは逆方向に配置された前記永久磁石による磁力の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力を発生させるように制御することを特徴とする動力伝達装置。
【請求項３】
駆動力を出力又は入力する第１回転軸と、
前記第１回転軸により回転可能に支持された回転板と、
前記回転板に対向され、強磁性を有した可動板と、
前記可動板を回転方向に固定しながら前記回転板方向に進退移動自在に支持し、前記可動板と回転板との当接により前記駆動力を入力又は出力する第２回転軸と、
前記可動板を挟んで前記回転板とは反対側に配置され、該可動板との当接によりブレーキ力を発生するブレーキ機構と、
前記可動板を前記回転板方向及び前記ブレーキ機構方向に進退移動させる吸引力を電磁石の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構と、
前記可動板が進行して前記回転板に当接した第１当接状態を保持する第１永久磁石と、
前記可動板が後退して前記ブレーキ機構に当接した第２当接状態を保持する第２永久磁石と、
前記第１永久磁石及び第２永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記吸引力発生機構の電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、
前記可動板の第１当接状態と第２当接状態とを切り替えるときに前記電源機構から前記吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構と
を有することを特徴とするクラッチ・ブレーキ装置。
【請求項４】
駆動力が出力又は入力する第１回転軸と、
前記入力軸により回転可能に支持された回転板と、
前記回転板に対向され、強磁性を有した可動板と、
前記可動板を回転方向に固定しながら前記回転板方向に進退移動自在に支持し、前記可動板と回転板との当接により前記駆動力を入力又は出力する第２回転軸と、
前記可動板を前記回転板方向に進退移動させる吸引力を電磁石の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構と、
前記可動板が前記回転板に当接した当接状態を保持する第１永久磁石と、
前記可動板が前記回転板から離隔した離隔状態を保持する第２永久磁石と、
前記第１永久磁石及び第２永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記吸引力発生機構の電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、
前記可動板の当接状態と離隔状態とを切り替えるときに前記電源機構から前記吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構と
を有することを特徴とするクラッチ装置。
【請求項５】
強磁性を有した可動板と、
前記可動板を回転方向に固定しながら軸方向に進退移動自在に支持し、外部から駆動力が入力される回転軸と、
前記可動板に対して軸方向の何れか一方に対向配置され、前記可動板との当接によりブレーキ力を発生するブレーキ機構と、
前記可動板を進退移動させる吸引力を電磁石の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構と、
前記可動板が前記ブレーキ機構に当接した当接状態を保持する第１永久磁石と、
前記可動板が前記ブレーキ機構から離隔した離隔状態を保持する第２永久磁石と、
前記第１永久磁石及び第２永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記吸引力発生機構の電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、
前記可動板の当接状態と離隔状態とを切り替えるときに前記電源機構から前記吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構と
を有することを特徴とするブレーキ装置。
【請求項１】
駆動力の伝達経路に接離自在に配置された部材間の連結状態と解放状態とを切り替えることにより前記駆動力の伝達を制御する動力伝達装置において、
強磁性を有すると共に、前記部材間に進退移動自在に設けられ、前進により前記部材間を連結状態とする一方、後退により前記部材間を解放状態とする可動板と、
前記可動板の前進側及び後退側にそれぞれ配置され、該可動板を吸引する磁力をそれぞれ発生することにより前記可動板の前進及び後退を保持する永久磁石と、
前記可動板を進退移動させる吸引力を電磁力により発生する電磁石と、
前記永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、
前記可動板を進退移動させるときに前記電源機構から前記電磁石に電流を供給するように制御する電源制御機構と
を有することを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記電源制御機構は、移動方向に配置された前記永久磁石による磁力の磁界方向と同一方向の磁界の電磁力を発生させる一方、該移動方向とは逆方向に配置された前記永久磁石による磁力の磁界方向と逆方向の磁界の電磁力を発生させるように制御することを特徴とする動力伝達装置。
【請求項３】
駆動力を出力又は入力する第１回転軸と、
前記第１回転軸により回転可能に支持された回転板と、
前記回転板に対向され、強磁性を有した可動板と、
前記可動板を回転方向に固定しながら前記回転板方向に進退移動自在に支持し、前記可動板と回転板との当接により前記駆動力を入力又は出力する第２回転軸と、
前記可動板を挟んで前記回転板とは反対側に配置され、該可動板との当接によりブレーキ力を発生するブレーキ機構と、
前記可動板を前記回転板方向及び前記ブレーキ機構方向に進退移動させる吸引力を電磁石の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構と、
前記可動板が進行して前記回転板に当接した第１当接状態を保持する第１永久磁石と、
前記可動板が後退して前記ブレーキ機構に当接した第２当接状態を保持する第２永久磁石と、
前記第１永久磁石及び第２永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記吸引力発生機構の電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、
前記可動板の第１当接状態と第２当接状態とを切り替えるときに前記電源機構から前記吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構と
を有することを特徴とするクラッチ・ブレーキ装置。
【請求項４】
駆動力が出力又は入力する第１回転軸と、
前記入力軸により回転可能に支持された回転板と、
前記回転板に対向され、強磁性を有した可動板と、
前記可動板を回転方向に固定しながら前記回転板方向に進退移動自在に支持し、前記可動板と回転板との当接により前記駆動力を入力又は出力する第２回転軸と、
前記可動板を前記回転板方向に進退移動させる吸引力を電磁石の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構と、
前記可動板が前記回転板に当接した当接状態を保持する第１永久磁石と、
前記可動板が前記回転板から離隔した離隔状態を保持する第２永久磁石と、
前記第１永久磁石及び第２永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記吸引力発生機構の電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、
前記可動板の当接状態と離隔状態とを切り替えるときに前記電源機構から前記吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構と
を有することを特徴とするクラッチ装置。
【請求項５】
強磁性を有した可動板と、
前記可動板を回転方向に固定しながら軸方向に進退移動自在に支持し、外部から駆動力が入力される回転軸と、
前記可動板に対して軸方向の何れか一方に対向配置され、前記可動板との当接によりブレーキ力を発生するブレーキ機構と、
前記可動板を進退移動させる吸引力を電磁石の電磁力により発生させるように構成された吸引力発生機構と、
前記可動板が前記ブレーキ機構に当接した当接状態を保持する第１永久磁石と、
前記可動板が前記ブレーキ機構から離隔した離隔状態を保持する第２永久磁石と、
前記第１永久磁石及び第２永久磁石による前記可動板に対する保持力よりも大きな吸引力で該可動板を進退移動させるように、前記吸引力発生機構の電磁石に対して電流を供給することにより電磁力を発生させる電源機構と、
前記可動板の当接状態と離隔状態とを切り替えるときに前記電源機構から前記吸引力発生機構に電流を供給するように制御する電源制御機構と
を有することを特徴とするブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００８−１１１５０６（Ｐ２００８−１１１５０６Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９５５９７（Ｐ２００６−２９５５９７）
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００００２０５９）神鋼電機株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００００２０５９）神鋼電機株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]