JP7345161B2 - ギヤードモータの駆動制御機構 - Google Patents
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Description
本実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構について、図1~図3を用いて説明する。ここで、図1はギヤードモータの駆動制御機構を自動昇降カーテンに適用した場合の全体斜視図であり、図2はギヤードモータの駆動制御機構におけるギヤードモータの部分断面図であり、図3はギヤードモータの駆動制御機構におけるブレーキ手段の部分断面図及び当該部分断面図におけるC-C線端面図である。
なお、ブレーキ手段4は、電動モータ2と変速部3との間、又は変速部3の出力軸32側に設けてもよい。
このように4つのラジアル配向永久磁石43a~43dは、回転部40の周方向に相隣る極性を異ならせるように4つの領域に分けられた単一の磁性体に着磁して形成される。また、4つのラジアル配向永久磁石46a~46dも同様に、固定部41の周方向に相隣る極性を異ならせるように4つの領域に分けられた単一の磁性体に着磁して形成される。
具体的には、単一の円環状体の磁性体を着磁する場合は、当該円環状体の外周4か所に励磁用コイルを配設して着磁する構成を採用することが一般的である。
鍔部42aは、保持部42の基台における両端側に配設されるラジアル配向永久磁石43a~43dと永久磁石44との間隔を保持して相互の磁界の干渉を防止している。
磁気型エンコーダ用の永久磁石44は、ギヤードモータ1が固着される基板(図示略)上に配設されたホール素子5との間で電動モータ2の回転数等を検出する。
以上の構成により、停止動作時に対向配置状態となった回転部40のラジアル配向永久磁石43の磁極(例えば、N極とする)と固定部41のラジアル配向永久磁石46の磁極(例えば、S極とする)と間の引力による駆動制御力のみならず、回転部40のラジアル配向永久磁石43のN極と、固定部41のラジアル配向永久磁石46のS極に隣接するN極との斥力による駆動制御力により、停止動作の実行と維持を円滑かつ確実にできる。
このように内外周多極型の磁石を偶数極で構成することにより、相隣る磁石相互間の磁極を異ならせることができることとなり、駆動制御力を磁極相互の引力及び斥力を双方で作用させてより強力に制御できるとともに、円環状の複数の磁石を安定して強固に配設できることとなる。
同様に、固定部41のラジアル配向永久磁石46は、回転部40に対向する磁極(内側)による磁界の強さがこれとは反対側の磁極(外側)による磁界よりも強いことが好ましい。
図4(B)に示すように、内外周多極型の磁石は、周方向に隣接する異なる磁極間で磁界が形成される。そのため、回転部40及び固定部41のラジアル配向永久磁石43、46が向き合う側に形成される磁界を強くすれば、回転部40と固定部41間に働く磁力を大きくすることができ、停止動作の実行と維持を円滑かつ確実にできる。
内外周多極型永久磁石の磁界の強さは、当該永久磁石の製造段階において成形体とした未着磁磁石素材を着磁する際に、パルス磁場の配置・強さ等を制御することによって調整することができる。
また、以上のことから、本実施形態のラジアル配向永久磁石43、46としては、ネオジム磁石等の焼結マグネットのみならず、これより磁力の弱いプラスチックマグネットも使用することが可能となる。
まず、昇降カーテン100を自動的に動作させる制御動作について説明する。
本実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構について、図6を用いて説明する。図6は、第2の実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構におけるギヤードモータの部分断面図である。
なお、本実施形態において上記各実施形態と重複する説明は省略する。
ラジアル配向永久磁石62は、固定部41のラジアル配向永久磁石46と対向する磁極面が、駆動軸21に沿って電動モータ2とは反対方向に延在するように設けられている。
この延在した部分が磁気型エンコーダ用の永久磁石として機能し、ホール素子5との間で電動モータ2の回転数等を検出する。
本実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構について、図7を用いて説明する。図7は、第3の実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構におけるギヤードモータの部分断面図である。
なお、本実施形態において上記第1の実施形態と重複する説明は省略する。
2 電動モータ
3 変速部
4、6、7 ブレーキ手段
5 ホール素子
20 ケース
20a 一端面
21 駆動軸
21a 一端側
21b 他端側
31 入力軸
32 出力軸
40、60 回転部
41 固定部
42、61 保持部
42a 鍔部
42b 凹部
43、62 ラジアル配向永久磁石
44 磁気型エンコーダ用の永久磁石
45 収納部
45a 段差部
70 固定部
71 回転部
72 収納部
73 ラジアル配向永久磁石
74 保持部
74a 載置部
74b 鍔部
75 ラジアル配向永久磁石
100 昇降カーテン
100H 最上部
100L 最下部
100M 中間部
101 カーテン
102 昇降軸
103 カーテン下端部
A 軸線
W 駆動範囲
Claims (5)
- 電動モータ及び当該電動モータの駆動軸を入力軸とする変速部を一体化して形成されるギヤードモータと、前記変速部の出力軸における制動を制御するブレーキ手段とを備えるギヤードモータの駆動制御機構において、
前記ブレーキ手段が、前記電動モータの駆動軸に回動自在に軸支される単一の円環状体で形成され、当該円環状体の周方向に複数に分割され、分割された各部分が各々ラジアル方向で、かつ相隣る各部分の極性を異ならせて着磁されたラジアル配向永久磁石を有する回転部と、当該回転部の周面に対向配置され、前記電動モータのケースに固着される単一の円環状体で形成され、当該円環状体の周方向に複数に分割され、分割された各部分が各々ラジアル方向で、かつ相隣る各部分の極性を異ならせて着磁されたラジアル配向永久磁石を有する固定部とを備え、
前記回転部のラジアル配向永久磁石及び前記固定部のラジアル配向永久磁石が、周方向に隣接する異なる磁極間で磁界を形成することを
特徴とするギヤードモータの駆動制御機構。 - 請求項1に記載のギヤードモータの駆動制御機構において、
前記電動モータの駆動軸の一端側を前記変速部の入力軸とし、前記駆動軸の他端側に前記ブレーキ手段の回転部が配設されることを特徴とするギヤードモータの駆動制御機構。 - 請求項1又は2に記載のギヤードモータの駆動制御機構において、
前記回転部のラジアル配向永久磁石が、前記固定部側とは反対側の磁極により形成される磁界よりも前記固定部側の磁極により形成される磁界が強くなるように着磁されていることを特徴とするギヤードモータの駆動制御機構。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載のギヤードモータの駆動制御機構において、
前記固定部のラジアル配向永久磁石が、前記回転部側とは反対側の磁極により形成される磁界よりも前記回転部側の磁極により形成される磁界が強くなるように着磁されていることを特徴とするギヤードモータの駆動制御機構。 - 請求項1~4のいずれか一項に記載のギヤードモータの駆動制御機構において、
前記回転部のラジアル配向永久磁石が、磁気型エンコーダ用の永久磁石として機能することを特徴とするギヤードモータの駆動制御機構。
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