JP2006207789A

JP2006207789A - 回転数量検出スイッチを内蔵した駆動装置

Info

Publication number: JP2006207789A
Application number: JP2005047910A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Goto; 吉久後藤
Original assignee: Fuj Hensokuki Co Ltd
Current assignee: Fuj Hensokuki Co Ltd
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】従来の駆動装置では、回転数量検出器を外周の一部に突起した状態で、取り付けていた。そのため、取り付け場所は、広い空間を要することになり、調整するにも設置場所が重要になりレイアウトに問題があった。本発明は、回転数量検出器を内蔵した駆動装置にして、設置場所を狭い空間で可能にしてレイアウトを容易にでき、防水、防塵対策を容易にする駆動装置を提供する。
【解決手段】電動モータ２と、複数の歯車と変速可能に噛合わせ出力軸１４を突出したケース本体３と、電動モータ２とケース本体３を接続して電動モータ２の回転を出力軸１４に伝達する変速機Ｇと、変速機Ｇの出力軸１４の回転数を検知する回転数量検出器１７と、回転数量検出器１７を変速機Ｇに内蔵して、電動モータ２の回転領域Ｈにより電源Ｗの入り切りする上限・下限スイッチ１９・２０を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、変速機の出力軸の回転数量を検知して電動モータの回転領域を設定し、電動モータの電源スイッチを入り・切り制御する回転数量検出器を、電動モータ又は変速機に内蔵した駆動装置に関するものである。

従来の変速機に回転数量検出器（電動リミットスイッチ）を連結させて使用するものは、駐車場の出入口を開閉するゲートの開閉機とか、建物の開口部を開閉するシャッター開閉機に採用されて、開閉機の出力軸にスプロケットを軸着して、別途取り付けの開閉機の側面に固定した電動リミットスイッチとチェンを介して連結していた。開口部に設置するシャッター開閉機又は駐車装置のゲートの上下動に使用されていた。

開口部は、出入りを規制するために閉鎖部材（スラット・シート・格子等）を上下動させて、閉鎖・開口をするができる。閉鎖部材の上下動は、開閉機の駆動回転により、上昇させたり下降させたりする。駆動回転は、ギャードモータにより巻上げ・巻戻しさせることで上昇と下降ができ、停止するには電源の切りとブレーキによる制動を行い、始動するには電源の入りとブレーキの解放を行なう。駆動回転の制御は、開閉機の側面に備えた電動リミットスイッチの入り切り動作により開口上昇位置と閉鎖下降位置を判断する。

電動リミットスイッチは、樹脂製のボックスで外観を形成して、外部回転を入力軸に伝達することで、複数個の歯車に噛合わせたカムがマイクロスイッチを押圧して、入り切りする信号により開口位置と閉鎖位置を検出することができる。入力軸は、開閉機の出力軸に連結してチェンを巻回することにより入力することで、閉鎖部材の上方側と下方側のマイクロスイッチを入り切りするカム調整で停止位置を決定することが出来る。
特開平１１−３１８０５３号公報

しかし、開閉機を屋外に設置するときは、風雨対策として別途に開閉機を覆う防水用のカバーを備えなければならなかった。カバーを備えた開閉機は、外形が大きくなり、取り付け場所のレイアウトが難しくなる問題があり、さらに開閉位置の調整をするのにカバーを外して行なう面倒さもあった。

本発明では、開閉機と電動リミットスイッチを一体化して、取り付け場所を小さく容易にして、別途カバーを不要にし、調整作業が簡単にできるような駆動装置を提供するものである。

請求項１の発明では電動モータと、複数の歯車を軸着して変速可能に噛合わせ出力軸を突出したケース本体と、電動モータとケース本体を接続して電動モータの回転を出力軸に伝達する変速機と、変速機の出力軸の回転数を検知する回転数量検出器と、回転数量検出器を変速機に内蔵して、電動モータの回転領域を形成して、回転領域の上限・下限位置で電源を制御して電動モータを停止させる回転数量検出スイッチの構成とする。

請求項２の発明では、ケース本体には、電動モータに接続する複数の歯車と、複数の歯車を変速可能に噛合わせ出力軸を突出する第一室と、回転数量検出器を出し入れ可能に内蔵する第二室と、を設けて、第一室に連結した減速手段から回転を取り出し第二室に突出させる検出軸と、回転数検出器の入力軸が第二室へ挿入されることで検出軸と連結して、出力軸の回転を回転数量検出器に連動する構成とする。

請求項３の発明では、電動モータには、モータ軸の一方側にケース本体と接続する複数の歯車を噛合わせた変速機を形成する第一室と、モータ軸の他方側に回転数量検出器を出し入れ可能に内蔵する第二室と、を設けて、第二室にモータ軸と噛合う減速手段から突出する検出軸と、回転数量検出器の入力軸が第二室へ挿入されることで検出軸と連結して、出力軸の回転を回転数量検出器に連動する構成とする。
請求項４の発明では、検出軸は、第一室の歯車と連結する減速手段を設け、減速した回転を第二室へ突出させて、入力軸と係合する構成とする。

請求項１の構成では、電動モータとケース本体の変速機の形状にして、回転数量検出器が内蔵されて小型化し、出力軸の回転数量を検知して電動モータの電源の入り切りする信号を発信できる作用がある。
請求項２の構成では、ケース本体に回転数量検出器を内蔵することで、小型化・防水・防塵の保護と調整容易にする作用がある。

請求項３の構成では、電動モータに回転数量検出器を内蔵することで、小型化・保護することができる作用がある。
請求項４の構成では、出力軸の回転を小型・安価に伝達できる係合部が、第二室に配置することができる作用がある。

本発明では、駆動装置に電動モータの駆動を入り切り機能が付いた一体のもので、チェン張り等の作業が不要で小型化されて、設置場所の狭い所に取り付け可能になると共に、レイアウトし易くなり、防塵・防水効果があり、取扱いを安全にして回転領域調整を容易にできる効果がある。

本発明は、電動モータ２の駆動力を変速機Ｇで駆動力と回転数を変速して、産業機械に使用する駆動装置１である。この産業機械は、駆動装置１の出力軸１４を連続回転させて使用するものではなく、正転逆転により回転領域Ｈを検出して、移動場所を制限する制御が出来る装置に採用するものである。

駆動装置１の一例を述べれば、図１のように、出入口の開口部を操作スイッチ３３でスラット２５の昇降を開閉動作させることができ、駆動装置１が開口部の上部まで上昇して上限スイッチ１９により停止し、下降して開口部を閉鎖するように地上面ＧＬで停止する下限スイッチ２０とを備える回転領域Ｈを形成し、出力軸１４の回転数量を検出することが出来る。回転数量は、出力軸１４が回転することで、出力軸１４に連結されたドラム軸２７をどこの位置まで回転させ、どこで停止させるか制御できるもので、回転数量検出器１７を採用して説明する。

回転数量検出器１７は、入力軸１８を備えて回転させ、連動するカム等の回動によりマイクロスイッチを入切することで、回転数量を正確に検出して、マイクロスイッチで信号を伝達することができる電動リミットスイッチが一般に知られている。
図１は、出入口に備えられた開口部があり、開口部を開閉するスラット２５が上部から吊下げてあり、駆動装置１により昇降して開閉する。

駆動装置１は、電動モータ２に変速機ＧとブレーキＢが接続されて、出力軸１４にはスプロケット連結手段２８でドラム軸２７を回転させ、スラット２５をドラム２６に巻付ける構成とする。開口部の両側には、案内レール２９が立設されて、案内レール２９に両側を支持されて昇降するスラット２５がある。スラット２５は、ドラム２６に巻き掛けてあり、駆動装置１の駆動力がドラム２６を回転させる。駆動装置１には、回転数量検出器１７が備えられて、スラット２５の昇降範囲である回転領域Ｈを決めることができる。

（第一実施形態）
図２は、駆動装置１を示すもので、変速機Ｇに電動モータ２とブレーキＢとが接続されて、変速機Ｇに突出された出力軸１４を電動モータ２で回転させる。変速機Ｇは、ケース本体の第一室９と第二室１０を備えている。第一室９は、電動モータ２に接続され、モータ軸４を入力とする第一ピニオン５がケース本体３内に挿入されている。ケース本体３は、金属製のアルミ材・製かん材・鋳物材等の枠体で密閉される第一室９と、カバー２１で覆われる開放室の第二室１０とを備えている。

第一室９は、電動モータ２を接続する接触面の入力側と、出力軸１４を突出する透孔を備えた出力側とを備え、内部に複数の歯車を噛合わせ減速する回転をして、オイル・グリス等の潤滑油を攪拌可能にしている。第一室９は、潤滑油が漏れないように密閉されて、電動モータ２のモータ軸４に設けられた第一ピニオン５が入力側から侵入している。入力側の第一ピニオン５は、歯数の多い第一ギヤ１１と噛合い、減速させて第一ギャ１１に固定された第二ピニオン１２を歯数の少ないものにして突出させしている。

第二ピニオン１２は、歯数の多い第二ギヤ１３と噛合い減速を大きくして出力軸１４を固定し、第一室９から外に突出させている。第一室９の入力側から出力側の減速は、１０分の１から６０分の１が頻繁に採用されて、出力軸１４にスプロケット連結手段２８で更に減速させている。なお、変速機Ｇの軸受・オイルシール・ボルト等の一般部位の記載は、図示と共に説明を省略している。

第二室１０は、回転数量検出器１７が挿入できる開放口を備えた空間であり、回転数量検出器１７に入力する出力軸１４の回転を伝達する検出軸１６を設けている。検出軸１６は、第一室９の第二ピニオン１２に噛合う回転板１５を備えて、回転板１５に軸着して第二室１０に突出させている。回転板１５は、歯数を多くして薄い板材であり、空間を狭くして、小さい伝達トルクを伝達している。回転数量検出器１７は、検出軸１６に係合する入力軸１８を備えて、第二室１０に配置すると入力軸１８が検出軸１６に連結され、出力軸１４の回転に連動する回転を入力軸１８が得ることが出来る。

入力軸１８は、出力軸１４の回転と伝動することで回転数量検出器１７の内部のカムが回動して、上限スイッチ１９と下限スイッチ２０を作動させることが出来る。上限スイッチ１９と下限スイッチ２０は、開口部の上昇位置で上限スイッチ１９のボタンを押すことで、図示略のカムとマイクロスイッチと接触できるようにして、開口部を閉鎖して下限スイッチ２０のボタンを押すことで、カムとマイクロスイッチと接触させる設定にすることができる。スラット２５は、上昇して停止位置にくると、上限スイッチ１９が作動して電動モータ２を停止させブレーキＢを作動させることで、この位置で停止状態にすることになる。ブレーキＢは、電源が入ると磁励により、ばねで押圧されているプレートを引き寄せ、モータ軸４に嵌合されたライニングを遊間することで回転自在にして、電源が切れると消磁してプレートがばねで押圧され、ライニングを圧接してモータ軸４を停止させる。

スラット２５は、下降して停止位置にくると、下限スイッチ２０が作動して電動モータ２を停止させブレーキＢを作動させることで、この位置で停止状態にすることになる。第二室１０には、開放状態の取り出し口にカバー２１を取り付けて解放口を閉鎖することで、防水・防塵対策になると共に、外部に飛び出してないので設置するときにスムーズに取り付けができる。

図３は、変速機Ｇに電動モータ２のモータ軸４を介して接続して、モータ軸４を制動又は解放するブレーキＢも接続され、検出軸１６から回転数量検出器１７にスラット２５の昇降位置を伝達して、上限スイッチ１９・下限スイッチ２０の信号が発信され、制御盤３０により電動モータ２・ブレーキＢの作動をする。制御盤３０は、電源Ｗに接続され、電動モータ２とブレーキＢに電源を供給できるように結線している。回転数量検出器１７は、電動モータ２又は変速機Ｇ内から制御盤３０に結線されて、出力軸１４の回転数量を検出して、上限スイッチ１９と下限スイッチ２０の信号を制御盤３０に伝達することで、制御盤３０が電動モータ２とブレーキＢを作動させることができる。

（第二実施形態）
図４は、電動モータ２に回転数量検出器１７を内蔵して、出力軸１４の回転数量と連動することができ、出力軸１４に接続されたスラット２５の上限停止位置と下限停止位置を検知することできる。電動モータ２は、モータ軸４に鉄心を固定し、ギャップを付けた外周の巻線７には誘導電流で鉄心６を回転させる。モータ軸４は、一方を変速機Ｇ側に固定し、他方に配置したブレーキＢを通過して先端にピニオン３１を備えている。ピニオン３１は、回転数量検出器１７の回転容量を小さくするために、モータ軸４の回転数から減速する遊星歯車２２とキャリア２４を設けて、減速手段３４の機構にして低い回転数で検出できるようにしている。減速手段３４は、段車式にしてもよく小型で減速比の大きいものがよい。

遊星歯車２２は、ピニオン３１を中心に２個から３個を周辺に噛合わせて、キャリア２４に回転可能に軸着されている。キャリア２４は、円板形状にして中心に検出軸１６を備え、平面に等分された透孔にピン２３を打ち込んで、検出軸１６と反対側に突出して固定している。ピン２３には、遊星歯車２２が軸着されて、遊星歯車２２の外回りには覆うように固定内歯車３２が固定されて噛み合わさり、キャリア２４を減速させている。モータ軸４の回転は、ピニオン３１から遊星歯車２２に伝達され、キャリア２４を約２０から３０分の１に低速回転させる。キャリア２４の回転は、検出軸１６に連結された入力軸１８に伝達されて、回転数量検出器１７を作動させる。回転数量検出器１７は、電動モータ２の回転数より減速されているために、許容数量が少ないので小型のものでよく、ブレーキＢの内径に納まる大きさでよい。

図５は、制御盤３０に電源Ｗを供給して、電動モータ２と、ブレーキＢと、回転数量検出器１７に結線している。電動モータ２には、電源Ｗの供給と回転方向と回転速度の制御をする。ブレーキＢには、モータ軸４を制動又は解放することで、出力軸１４の回転を可能又は停止させることができる。回転数量検出器１７には、キャリア２４に備えられた検出軸１６から回転数量が伝達されて、出力軸１４を巻上げ・巻戻しすることでスラット２５の位置を知ることができ、上限スイッチ１９の作動でスラット２５が最上昇位置に着たことを知り、電動モータ２の電源をカットして、ブレーキＢを制動させ、出力軸１４をロックする。そして、下限スイッチ２０が作動すると、スラット２５は、最下降位置に着いたことになり、電動モータ２の電源をカットして、ブレーキＢを制動させ、出力軸１４をロックする。

（取り付け・調整）
開口部は、側面の案内レール２９に嵌め込まれたスラット２５により閉じられている。スラット２５は、開口部の上部に軸着されたドラム２６に巻かれて、巻戻しして下降されている。ドラム２６は、スプロケット連結手段２８で駆動部１と連結して駆動力を伝達することで、スラット２５を巻上げ・巻戻しによる上昇と下降を行なう。スプロケット連結手段２８は、ドラム２６にスプロケットを固定し、駆動部１の出力軸１４にスプロケットを固定し、ローラチェンを巻回することで、出力軸１４の駆動力をドラム２６に伝達することができる。駆動装置１は、ケース本体３と電動モータ２とブレーキＢとを接続して形成した一体のもので、設置場所が狭いところに設置しても、後の取り付け部材がなにもないから安心して取り付けすることができる。

スラット２５の位置調整は、駆動装置１のカバー２１を開口部から外して、回転数量検出器１７の上限スイッチ１９と下限スイッチ２０を調整する。調整は、スラット２５を最上昇位置で、上限スイッチ１９の位置にするため押しボタンを押すだけで設定ができる。スラット２５の最下降位置では、下限スイッチ２０の押しボタンを押すだけで設定できる。

本発明を採用している開口部にシャッター開閉機を設置して、スラットを昇降して開閉する駆動装置の縦断面図。駆動装置のケース本体に第一室と第二室を設けた説明の側面図。駆動装置を制御するブロック図。駆動装置のケース本体に第一室と第二室を設けた説明の側面図。駆動装置を制御するブロック図。

符号の説明

１駆動装置
２電動モータ
３ケース本体
４モータ軸
９第一室
１０第二室
１４出力軸
１５回転板
１６検出軸
１７回転数量検出器
Ｂブレーキ
Ｇ変速機
Ｗ電源

Claims

電動モータと、複数の歯車を軸着して変速可能に噛合わせ出力軸を突出したケース本体と、電動モータとケース本体を接続して電動モータの回転を出力軸に伝達する変速機と、変速機の出力軸の回転数を検知する回転数量検出器と、回転数量検出器を変速機に内蔵し、電動モータの回転領域を形成すると共に、回転領域の上限及び下限位置を検出して、電源を操作して電動モータを停止させることを特徴とする回転数量検出スイッチを内蔵した駆動装置。
ケース本体には、電動モータに接続する複数の歯車と、複数の歯車を変速可能に噛合わせ出力軸を突出する第一室と、回転数量検出器を内蔵する第二室と、を設けて、第一室に連結した減速手段から回転を取り出し第二室に突出させる検出軸と、回転数量検出器の入力軸が第二室へ挿入されることで検出軸と連結して、出力軸の回転を回転数量検出器に連動することを特徴とする請求項１記載の回転数量検出スイッチを内蔵した駆動装置。
電動モータには、モータ軸の一方側にケース本体と接続する複数の歯車を噛合わせた変速機を形成する第一室と、モータ軸の他方側に回転数量検出器を内蔵する第二室と、を設けて、第二室にモータ軸と噛合う複数の歯車と連結する減速手段から突出する検出軸と、回転数量検出器の入力軸が第二室へ挿入されることで検出軸と連結して、出力軸の回転を回転数量検出器に連動することを特徴とする請求項１記載の回転数量検出スイッチを内蔵した駆動装置。
検出軸は、第一室の歯車と連動する減速手段を設け、減速した回転を第二室へ突出させて、入力軸に係合することを特徴とする請求項２又は３に記載の回転数量検出スイッチを内蔵した駆動装置。