JP2002284490A - 昇降装置の昇降回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】昇降物を昇降するようにした昇降装置におい
て、昇降棚を下降する際にモータから発生する回生電流
を昇降物のメカブレーキの駆動電流として利用するよう
にした昇降装置の昇降回路を提供する。 【解決手段】モータ２を駆動源とした昇降装置に用いる
昇降回路において、モータ２への電流を反転させるＨブ
リッジ駆動回路を有し、昇降装置の昇降物を下降する際
にモータ２から発生する回生電流をメカブレーキの電流
として利用するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、昇降棚、その他の
昇降物を昇降するようにした昇降装置において、昇降物
を下降する際にモータから発生する回生電流を昇降物の
メカブレーキの駆動電流として利用するようにした昇降
装置の昇降回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、吊り戸棚等の昇降棚を昇降す
るようにした昇降装置としては、モータの出力軸に巻回
されたワイヤやベルトを介して昇降棚を吊り下げ、モー
タを駆動することによって昇降棚を上下方向に移動する
ようにしたものがある。

【０００３】このような昇降棚の従来例として、特願平
１０−１８４５０（特許第２９１２８９４号）に記載の
装置は、昇降棚を下降する際に、昇降棚とその内容物の
自重によって下降を行う自重落下式の昇降装置である。

【０００４】この昇降装置は、図６に示すように、上昇
ボタンを操作してリレースイッチ７０をＯＮすることに
よって昇降棚を上昇させる方向にモータ２８を回転させ
る巻取駆動回路部７１と、昇降棚を下降する際に昇降棚
を自重で落下させると共に、回生電流によるブレーキ力
をモータに付与するブレーキ制御回路部７３とを有して
構成されている。

【０００５】このブレーキ制御回路７３は、発光ダイオ
ード７５とフォトトランジスタ７６とから成るフォトカ
プラ７７と、フォトトランジスタ７６と、巻取駆動回路
部７１との間に配置された抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、トランジ
スタ７８と、ダイオード７９とを備えるものである。

【０００６】このような装置において、昇降棚の下降時
には、下降ボタンを押圧すると同時に昇降棚を制動して
いるメカブレーキを解除して昇降棚の自重によって自然
落下による下降を行わせるようにする。そして、昇降棚
の自重でベルトを送り出す方向にモータ２８の出力軸が
逆回転すると回生電流が発生し、抵抗Ｒ１〜Ｒ３を通し
てモータ２８にブレーキ力として付与する。

【０００７】次に、昇降棚がさらに下降して下限センサ
がＯＮされると、フォトカプラ７７の動作でトランジス
タ７８を制御する抵抗Ｒ２がキャンセルされることによ
って回生電流を増加させてモータ２８に電磁ブレーキを
強く作用させる。これによって昇降棚は下降限に達する
直前から下降限までの間に亘ってゆっくりと移動し、下
降限にて静止する。

【０００８】以上述べたように、上記の昇降装置は、昇
降棚の下降時において、昇降棚の自重に依存させて自然
落下による下降を行わせ、この際のモータの逆回転によ
って生じる回生電流でモータにブレーキ力を発生させる
ようにしたものである。

【０００９】従って、下降の際にモータへの電力供給を
断ち、これによって消費電力の削減を可能とするもので
あるが、モータ軸に接続されたドラムに捲回されたワイ
ヤの絡み、或は経時的に硬化したグリスの抵抗等によっ
て昇降棚の自重落下が阻止され、下降中の昇降棚が途中
で停止するという不都合な事態が生じるおそれがあっ
た。

【００１０】また、図７に示す従来のＨブリッジ回路に
おいては、昇降棚の下降時においてモータが逆転した際
に発生する回生電流が整流用コンデンサにチャージされ
てしまうため、耐圧の高いコンデンサを必要とし、整流
用コンデンサを保護するためのコンデンサ保護回路が必
要となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点を解消するためになされたもので、吊
戸棚その他の昇降装置における昇降物を下降する際に、
モータに電圧を加え、このモータから発生する回生電流
をメカブレーキの駆動電流として利用することにより、
消費電力の削減を図ると共に、耐圧の低いコンデンサの
使用を可能とし、コンデンサ保護回路を不要とした昇降
装置の昇降回路を提供することを目的とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明における請求項１の昇降装置の昇降回路
は、モータを駆動源とした昇降装置に用いる昇降回路に
おいて、モータへの電流を反転させるＨブリッジ駆動回
路を有し、前記昇降装置の昇降物を下降する際に前記モ
ータから発生する回生電流をメカブレーキの電流として
利用するようにしたことを特徴とする。

【００１３】また、本発明における請求項２の昇降装置
の昇降回路は、請求項１において、前記Ｈブリッジ駆動
回路は、ループ状に接続された４個のスイッチを二分す
る位置にモータを接続して二分された片方のスイッチ間
に電源の正極を接続すると共にメカブレーキの電力をと
るように接続し、反対側のスイッチ間に電源の負極を接
続し、各スイッチの開閉を調整することによって前記モ
ータへの電流を反転させ、前記昇降装置を下降する際に
前記モータの逆転によって発生する回生電流を前記メカ
ブレーキの電流として用いるようにしたことを特徴とす
る。

【００１４】また、本発明における請求項３の昇降装置
の昇降回路は、請求項１または請求項２において、前記
メカブレーキは電磁ブレーキであることを特徴とする。

【００１５】さらに、本発明における請求項４の昇降装
置の昇降回路は、請求項１、請求項２または請求項３に
おいて、前記昇降装置はモータによって回転駆動される
ドラムに昇降棚を吊り下げたベルトまたはワイヤを巻き
取る構成としたことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。

【００１７】本発明の昇降装置の昇降回路を利用する装
置の具体例として、吊り戸棚式の昇降ユニットについて
説明する。ただし、この昇降棚は本発明の昇降装置の応
用範囲を特定するものではなく、本発明の昇降装置はモ
ータ駆動による昇降動作をなす装置全般に使用し得るも
のである。

【００１８】図１に示す昇降棚９は外箱１０の内部に沿
って上下動可能であり、外箱１０の上板１１に中央のユ
ニットケース６と左右のユニットケース８、８がネジで
固定されている。これらのユニットケースは、モータ２
等の駆動系と制御装置１９を設けた中央のユニットケー
ス６と、滑車７、７を設けた左右のユニットケース８、
８とを分離独立したことによって左右のユニットケース
８、８の幅を自由に設定し得るようにしたものである
が、本実施例においては、各ユニットケース６、８、８
を分離しない一体型としてもよい。

【００１９】中央のユニットケース６の外側に固定され
たモータ２は、減速機３を介して中央のユニットケース
６の両側で回動自在に支持された巻取ドラム５に接続さ
れている。これらの駆動機構の内部は不図示であるが、
モータ２の回転軸にウォームが設けられ、ウォームに噛
合させたウォームホイールに減速ギアが結合され、減速
ギアに巻取ドラム５を連結した構成とされている。

【００２０】また、巻取ドラム５は両側にフランジを有
するボビン状に形成され、このような巻取ドラム５の周
部に左右のポリエステル製またはスチール製ベルト４、
４の一端が固定され、昇降棚９の上面両端には取付け金
具１３、１３が固定されている。さらに、夫々の取付け
金具１３、１３に位置調整を可能に固定した軸受枠１
４、１４に滑車１５、１５が設けられ、各滑車１５、１
５に左右のベルト４、４の夫々の端部を固定することに
よって昇降棚９側の滑車１５、１５を動滑車として機能
させるようにしている。

【００２１】昇降棚９の両側に設けられた軸受枠１４、
１４の側面にはガイド金具１７、１７が固定され、これ
を外箱１０の内側の両側面に縦状に固定したガイド枠１
８、１８に沿って案内しつつ移動させることによって昇
降棚９を平衡に上下動すると共に、その際の振れ止めを
行うようにしている。

【００２２】上記のように構成された昇降装置のモータ
２を上昇側に回転すると、左右のベルト４、４が巻取軸
５に巻回され、昇降棚９の両端に垂下されたベルト４、
４を均等に引き上げると、昇降棚９の両側の滑車１５、
１５が動滑車として機能して昇降棚９を平衡に上昇させ
る。

【００２３】また、昇降装置のモータ２を下降側に回転
することにより、夫々のベルト４、４を巻取軸５から巻
戻し、昇降棚９の両端に垂下されたベルト４、４の長さ
を均等に伸長させることによって昇降棚９を平衡に下降
させることができる。

【００２４】ところで、上記のような昇降装置にはメカ
ブレーキ（機械的制動手段）による制動装置が設けられ
ている。

【００２５】以下、本実施例の昇降装置における駆動装
置及び制動装置について述べると、上記のモータ２とし
てはＤＣモータを使用し、該モータを制動するメカブレ
ーキとしてブレーキパッドを作動するための電磁ブレー
キが設けられている。

【００２６】また、図１において、外箱１０の内側には
昇降棚９の所定部位に接触または離脱するリミットスイ
ッチ等による上限センサ２０と下限センサ２１が上下の
所定位置に離間して設けられ、外箱１０の適宜位置には
上昇ボタン２２と下降ボタン２３が設けられ、これらの
センサ及びスイッチ類はモータ２と共に制御装置１９に
接続されている。

【００２７】制御装置１９におけるモータ２の駆動及び
メカブレーキの作動は、図２のブロック図に示した回路
によって制御するようにしている。即ち、電源に接続さ
れたドライバー回路に過電流検知回路が設けられ、ドラ
イバー回路は駆動回路に接続されて図２に示す駆動回路
のスイッチイングを行い、駆動回路はメカブレーキとモ
ータ２とに接続され、図３のＨブリッジ駆動回路によっ
て昇降装置の昇降物を下降する際にモータ２から発生す
る回生電流をメカブレーキの電流として利用するように
している。

【００２８】図３に示すＨブリッジ駆動回路は、スイッ
チイング作用によりモータ２への電流を反転させるよう
にした回路であり、この図において、ループ状に接続さ
れた４個の各スイッチＳ１〜Ｓ４は開の状態に示してあ
るが、ドライバ回路で制御するＦＥＴによるスイッチイ
ング作用によって、個々のスイッチＳ１〜Ｓ４の開閉を
行うものである。

【００２９】また、スイッチＳ１、Ｓ２間とスイッチＳ
３、Ｓ４間にモータ２が接続され、２個のスイッチＳ
１、Ｓ４間におけるＡ点からメカブレーキの電力をとる
ように接続している。反対側のスイッチＳ２、Ｓ３間に
おけるＢ点と上記Ａ点の間には下降時Ｅなる逆起電圧が
発生する。

【００３０】このような回路によれば、各スイッチの開
閉を調整することによって様々な回路を構成することが
できる。

【００３１】即ち、図４に示すように、スイッチＳ１と
Ｓ３を開き、スイッチＳ２とＳ４を閉じると、モータ２
を正転させる方向に電流が流れる。

【００３２】また、図５に示すように、スイッチＳ１と
Ｓ３とを閉じ、スイッチＳ２とＳ４とを開くと、モータ
２を逆転させる方向に電流が流れるが、これによって生
じる回生電流をコンデンサにチャージするのではなく、
メカブレーキの電圧として使用するようにしてある。こ
のため、昇降装置の下降時において、メカブレーキに上
記の逆起電圧Ｅを供給することで、その分消費電力を削
減することができ、さらにコンデンサ保護回路が不要で
あり、耐圧の低いコンデンサを使用することが可能とな
る。

【００３３】さらに、昇降棚９の上昇時に図４のスイッ
チＳ３を開閉したり、昇降棚９の下降時に図５のスイッ
チＳ２を開閉することによって、メカブレーキの制動力
を半減したりすることによって昇降棚９の上昇時或は下
降時の制動を調節することが可能となる。

【００３４】このようなＨブリッジ駆動回路を適用した
図１の昇降装置の作動については、昇降棚９を上昇する
際に上昇ボタン２２を操作してＨブリッジ駆動回路のス
イッチＳ１とＳ３とを開き、スイッチＳ２とＳ４とを閉
じると、昇降棚９を上昇させる方向にモータ２が回転
し、上限センサ２０の位置まで昇降棚９が上昇すると、
モータ２が停止すると同時に、メカブレーキの制動力が
作用して、該上昇位置に昇降棚９を停止しておくことが
できる。

【００３５】また、昇降棚９を下降する際には、下降ボ
タン２３を操作してＨブリッジ駆動回路のスイッチＳ１
とＳ３とを開き、スイッチＳ１とＳ３とを閉じ、スイッ
チＳ２とＳ４とを開くと、モータ２を逆転させる方向に
電流が流れ、これによって生じる回生電流をメカブレー
キの電圧として用い、昇降棚９がさらに下降して下限セ
ンサがＯＮすると、モータ２が停止すると共に、メカブ
レーキが制動方向に作用して昇降棚９を所定位置に停止
しておくことができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の昇降装置の昇降回路は、モータ
への電流を反転させるＨブリッジ駆動回路を有し、昇降
装置を下降する際にモータから発生する回生電流をコン
デンサにチャージするのではなく、メカブレーキの電圧
として用いるようにしているため、昇降装置の下降時に
おいて、その分消費電力を削減することができ、さらに
コンデンサ保護回路が不要であると共に耐圧の低いコン
デンサを使用することができる。

【００３７】さらに、本発明のＨブリッジ駆動回路の構
成を、ループ状に接続された４個のスイッチを二分する
位置にモータを接続して二分された片方のスイッチ間に
電源の正極を接続すると共にメカブレーキの電力をとる
ように接続し、反対側のスイッチ間に電源の負極を接続
するように構成したため、各スイッチの開閉を調整する
ことによってモータへの電流を反転させ、昇降装置の昇
降物を下降する際にモータを逆転させる方向に電流を流
した際に該モータから発生する回生電流をメカブレーキ
の電圧として用いることができ、さらに上記のスイッチ
の開閉によって制動力を調節することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における昇降装置を示す正面図である。

【図２】本発明による昇降装置の制御回路を示すブロッ
ク図である。

【図３】本発明による昇降装置の昇降回路のためのＨブ
リッジ駆動回路を示す回路図である。

【図４】本発明による昇降装置の昇降回路のためのＨブ
リッジ駆動回路を示す図である。

【図５】本発明による昇降装置の昇降回路のためのＨブ
リッジ駆動回路を示す回路図である。

【図６】従来のブレーキ制御回路を示す図である。

【図７】従来のＨブリッジ駆動回路を示す図である。

【符号の説明】

２…モータ ３…減速機 ４…ベルト ５…巻取ドラム ６…中央のユニットケース ８…左右のユニットケース ９…昇降棚 １０…外箱 １１…天板 １３…取付け金具 １４…軸受枠 １５…滑車 １７…ガイド金具 １８…ガイド枠 １９…制御装置 ２０…上限センサ ２１…下限センサ ２２…上昇ボタン ２３…下降ボタン Ｍ…モータ Ｅ…下降時のモータ逆起電圧 Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４…Ｈブリッジ駆動回路における
スイッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータを駆動源とした昇降装置に用いる昇
   降回路において、モータへの電流を反転させるＨブリッ
   ジ駆動回路を有し、前記昇降装置の昇降物を下降する際
   に前記モータから発生する回生電流をメカブレーキの電
   流として利用するようにしたことを特徴とする昇降装置
   の昇降回路。
2. 【請求項２】前記Ｈブリッジ駆動回路は、ループ状に接
   続された４個のスイッチを二分する位置にモータを接続
   して二分された片方のスイッチ間に電源の正極を接続す
   ると共にメカブレーキの電力をとるように接続し、反対
   側のスイッチ間に電源の負極を接続し、各スイッチの開
   閉を調整することによって前記モータへの電流を反転さ
   せ、前記昇降装置を下降する際に前記モータの逆転によ
   って発生する回生電流を前記メカブレーキの電流として
   用いるようにしたことを特徴とする請求項１記載の昇降
   装置の昇降回路。
3. 【請求項３】前記メカブレーキは電磁ブレーキであるこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載の昇降装置
   の昇降回路。
4. 【請求項４】前記昇降装置はモータによって回転駆動さ
   れるドラムに昇降棚を吊り下げたベルトまたはワイヤを
   巻き取る構成としたことを特徴とする請求項１、請求項
   ２または請求項３記載の昇降装置の昇降回路。