JPH039144A

JPH039144A - 入力対応制動装置

Info

Publication number: JPH039144A
Application number: JP1144460A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Hayashi; 勝彦林; Sadao Fujishige; 藤重　貞夫
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1989-06-07
Filing date: 1989-06-07
Publication date: 1991-01-17
Also published as: US5135083A; JPH0547735B2

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】（産業上の利用分野）この発明は、入力される回転に応じた制動力を得られる
入力対応制動装置に関する。

（従来の技術）移動する部材例えばドアの閉じ速度を調速する制動装置
に、高速回転するウオームを用いてドア（被制動部）の
動作に制動を掛ける方式がある。この制動装置の方式に
は、オルゴールのカハナ機構として良く知られている摩
擦制動方式と、電６ｊ＆誘導によって生じる誘導起電力
を利用した非接触方式がある。前者の方式は、大きい制
動力が得られる特徴があるも、入力される回転力が大き
くなったときそ制動力を加減できないという問題と共に
摺擦音が発生するという問題がある。後者の方式は、例
えば磁石を不動部材に固定し、導体をウオームに固定し
て設けておいて、被制動部により回転されるウオームホ
イールでウオームを回転駆動して、導体と磁石を相対回
転させて誘導起電力を発生させるものである。導体と磁
石を対峙させておいて両者を相対移動させると、導体は
、これを貫く磁束の変化を妨げるような方向に磁束を発
生させる誘導起電力を生じる。このことから、両者の相
対速度の差が大きいほど、すなわちウオームの回転数が
高いほど制動力が大きくなる。また、磁石と導体の対向
面積を変えて磁束密度を変化させると、誘導起電力の大
きさが変化させられるので、これを利用して制動力の調
整を行なうことができる。そして、この方式は、非接触
により制動力が得られるので、低作動音と耐摩耗性の点
で優れた特徴を有している。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上記各方式においては、−旦制動力を調整し設
定すると、次ぎにその調整を行なうまでは設定された制
動力でしか作動しない、そのために、設定した制動力以
上の制動力を要求されるような、過大な回転力がウオー
ムに入力された場合、ウオームは設定されている制動力
を発生するのみで、これに制動を掛けることができない
。換言すると、ウオームに入力される被制動部からの回
転が変動する場合、これに対応した制動力が得られない
という問題がある。

例えば、ドアの閉じ速度を調整するドアクローザに用い
た制動装置において、強風等によってドアが強制的に閉
じられるような場合、制動が効かなくなり、急激にドア
が閉まってしまうことになる。

そこで、本発明は、誘導起電力による制動方式の利点を
活かしながら、被制動部の作動に応じてウオームに入力
される回転が変動した場合、これに対応して制動力を自
動的に変化させられる入力対応制動装置の提供を目的と
する。

（課題を解決するための手段）本発明の入力対応制動装置は、被制動部によって回転駆
動されるウオームホイールと、このウオームホイールに
より回転するウオームと、このウオームを回転自在に支
持したウオーム支持部材をウオームの軸方向に移動可能
に案内する案内手段と、上記ウオームに作用する上記ウ
オームホイールの偏倚力と対向する向きに上記ウオーム
支持部材を付勢する付勢手段と、上記ウオームの回転軸
線を中心として同心で相対的に回転する磁石と導体の一
方を上記ウオームに、他方を不動部材に支持させた制動
手段とを備えたことを特徴とする。

（作　　用）被制動部によって回転されるウオームホイールによって
ウオームが回転すると、磁石と導体とが相対的に回転し
て誘導起電力を発生するこの誘導起電力は、ウオームの
回転を抑止して、これを回転駆動しているウオームホイ
ールすなわち被制動部材の移動に制動を掛ける。ウオー
ムホイールによるウオームに対する偏倚力が過大になる
と、ウオーム支持部材が移動して、磁石と導体との対向
面積を大ならしめて、発生する誘導起電力を大きくし、
ウオームに掛る制動力を増大させる。

（実　施　例）以下、図示の実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
。

はじめに、第７図において、本発明の入力対応制動装置
を適用するのに適した被制動部としてのドアクローザの
一例の概要を説明する。ドアクローザ７０は、図示され
ないドアまたはドア枠に固定される。ドアクａ−ザ７０
の入力軸７１は、図示されないリンクを介してドア枠又
はドアに連結されていて、ドアの開閉に連動して回転す
る。入力軸７１は、ドアが開かれるときに所定方向に回
転して、これに形成されたピニオン部に噛合するラック
７２を押動してスプリング７３を蓄勢するようになって
いる。ドアを開く作用を解除すると、スプリング７３の
解放力によって入力軸７１がドアを閉じる向きに回転さ
せられる。ドアが閉じられるとき、入力軸７１の回転ま
たはラック７２の移動動作は、歯車列７４を介して入力
対応制動装置１に伝達され、該装置を作動させて入力軸
７１の回転に制動を掛けることにより、ドアを所定速度
で閉じるようになっている。歯車列７４は、最終段にウ
オームホイール７５を配設した増速歯車列からなってい
る。ウオームホイール７５は、入力対応制動装置１のウ
オーム２に常時噛合している。従って、ドアが閉じると
きウオーム２は高速で回転することになる。

次ぎに入力対応制動装置１の構成を説明する。

第１図において、入力対応制動装置１は、ウオームホイ
ール７５とウォー４２を含み、とのウオーム２を回転自
在に支持するウオーム支持部材３と、このウオーム支持
部材３をウオームの軸方向に移動可能に案内する案内手
段４を成すガイドシャフト４０．４１と、ウオームを所
定の方向に付勢する付勢手段としてのコイルスプリング
５と、詳細は後述するが磁石６Ｉと導体６２からなる制
動手段６とからなっている。ガイドシャフト４０．４１
は、ウオーム２の回転軸線と平行に配設されていて、そ
れぞれの両端部を基板１０の立上げ部１０ａ　、１０ｂ
　、　１０ｃ（第３図参照）に挿通して支持されている
。第３図において、符号１０ｄ、１０ｅはそれぞれガイ
ドシャフト４０．４１の端部が挿通される孔を示してい
る。

ウオーム支持部材３は、一方の折曲部３０ａをガイドシ
ャフト４０．４１に、他方の折曲部３０ｂをガイドシャ
フト４０にそれぞれ挿通されてウオームの軸方向に移動
可能なウオーム支持板３０と、ウオーム２の一端２ａを
支持する軸受３１と、他端２ｂを支持する軸受３２と、
一端に軸受３２を嵌合して支持し他端を折曲部３０ａに
かしめられて固定されたねじ筒３３からなっている。軸
受３１は、折曲部３０ｂに固定された軸受押え３４によ
って支持板３０に保持されている。第４図及び第５図に
おいて、符号３０ｃ。

３０ｄはガイドシャフト４０．４１に摺動自在に挿通さ
れる孔を５符号３０ｅは軸受３１を保持する支持孔を、
符号３０ｆはねじ筒３３の端部をかしめ付ける孔をそれ
ぞれ示している。ねじ筒３３には、ウオーム軸方向に延
びるねじ孔３３ａが形成されていて、この孔３３ａには
折曲部１０ａの孔１０ａａに遊嵌された調整ねし３５が
螺合されている。調整ねじ３５の頭部３５ａは、折曲部
１０ａに係合するようになっている。調整ねじ３５には
、ウオームの移動を規制するストッパ３６が嵌挿されて
いる。軸受３１，３２はそれぞれ合成樹脂で形成されて
いる。

基板の立上げ部１０ａとウオーム支持板の折曲部３０ａ
との間には、ストッパ３６に嵌挿されて支持された伸張
性のコイルスプリング５が配設されていて、ウオームホ
イール７５の示矢方向の回転により偏倚させられるウオ
ーム２をその偏倚力に抗する向きに付勢している。

磁性体からなる制動手段６の導体６２は、円筒状に形成
されていて、ウオーム２に回転可能に支持された導体ホ
ルダ６３に固着されている。その周面を殺ぎ落されて断
面り形にカットされたウオーム２の端部には、板ばねか
らなる過負荷防止はね６４が軸方向の移動を規制されて
嵌合されている。このばね６４は、放射方向に延びた腕
の先端部を導体ホルダ６３に係合させていて、ウオーム
２の回転を導体６２に伝達しているのであるが、後述す
る制動時に導体６２に過負荷が掛ったときには、導体ホ
ルダとの係合を外すことによりウオームと導体間の回転
力伝達を断つようになっている。

ねじ筒３３には、磁性体からなる磁石ホルダ６５が遊嵌
されていて、軽圧入または接着された磁石６１を一体的
に支持している。磁石６１は円筒形状であって１円周方
向にＮ極とＳ極の磁極を交互に設けられている。この磁
石６１は、第６図にも示すように、ウオーム２の回転軸
線を中心として導体６２と同心で且つ相互間に間隙を置
いてすなわち導体６２と放射方向に対向させられている
。磁石ホルダ６５の一端しζは、スペーサ６６とカップ
状のヨーク６７を挾持して固定部材６８がかしめられて
いる。固、走部材６８の基端部６８ａは、ガイドシャフ
ト４１に係合されている。基板ｌＯの立上げ部１０ｃと
基端部６８ａとの間のガイドシャフトには、スペーサ６
９が嵌挿されていて、これと止め輪７０とで固定部材６
８の軸方向への移動を規制している（第２図参照）。磁
石６１とヨーク６７との間には、磁界が形成されていて
。

この磁界の一部に導体６２が非接触状態で進入している
ことになる。この実施例の場合、ガイドシャフト４１．
スペーサ６９及び止め輪７０を介して基板１０に固定さ
れた固定部材６８が不動部材を構成している。従って、
ウオーム２と一体的に回転する導体６２がウオームの軸
方向に移動可能であるのに対して、磁石６１は固定部材
６８に支持されて不動位置に置かれていることになる。

そして、制動装置１は１例えは第７１！！Ｉに示すよう
に、被制動部としてのドアクローザ７０内に組み込まれ
る。

以上のように構成され実施例の作用を説明する。

第７図において、図示されないドアが開かれるときには
、歯車列７４は、示矢方向と逆向きに回転しようとする
が、該歯車列には一方向回転伝達クラッチが設けられて
いて、最終段のウオームホイール７５は回転しないよう
になっている。ドア開き動作時に蓄勢されたコイルスプ
リング７３の解放力によりドアが閉じられるとき、歯車
列７４は示矢方向に回転させられて、ウオームホイール
７５を介してウオーム２を示矢方向（第１図参照）に回
転駆動する。このとき、ウオーム２には、ウオームホイ
ール７５によって、第１図にて左方への偏倚力が作用す
る。しかし、コイルスプリング７３の解放力のみでドア
が閉じられているときのウオームホイール７５の回転で
は、ウオーム２を軸方向に偏倚させ得ないように、コイ
ルスプリング５の付勢力が設定されている。

第１図において、ウオーム２が回転すると、ばね６４を
介して導体６２が磁石６１とヨーク６７とで形成された
磁界内で回転し、その磁束を横切ることにより誘導起電
力を発生させる。この誘導起電力は、導体６２と磁石６
１との対向面積が一定である場合には、導体６２の回転
数に比例して大きくなり、回転する導体６２に大きな制
動力を作用させる。

すなわち、ドアが遅い速度で閉じられるときには、ウオ
ーム２の回転もそれに対応して遅いので。

発生する誘導起電力が小さくて制動力も弱いが、ドアが
比較的早い速度で閉じる場合には、ウオーム２が高速度
で回転するので導体６２に作用する制動力が強くなり、
ドアに対して大きな制動力を作用させてこれをゆっくり
とした速度で閉じさせることになる。

ドアに何らの外力も加わっていない状態でこれを閉じる
時の速度、換言すると、コイルスプリング７３（第７図
参照）の解放力で閉じるときのドアの速度は、磁石６１
と導体６２の対向面積の大小で決めることができる。第
１図は磁石と導体の対向面積が最も小さい位置（進入長
さＱ）にあり、発生される制動力は必要最小限に設定さ
れている。かかる状態で制動力を大きくしたい場合には
、調整ねじ３５を回転させて、これに螺合しているねじ
筒３３をガイドシャフト４０．４１に沿って図にて左方
に移動させる。ねじ筒３３が移動すると、これと一体の
ウオーム支持板３０が移動してこれに支持されているウ
オーム２を同方向に移動させ、導体６３を磁石６１とヨ
ーク６７との間の磁界内に深く進入させ、長さＱを大き
くする。これにより、導体が横切る磁束密度が高くなり
、大きい誘導起電力を発生させて制動力を増大させる。

さて、開かれているドアが人為的に或いは強風に煽られ
て強制的に閉じられる場合、歯車列７４はコイルスプリ
ング７３の解放力だけで回転駆動されるよりも早い速度
で回転させられる。よって、ウオーム２は、ウオームホ
イール７５により高速度で回転駆動されることになる。

このとき、ウオーム２に作用するウオームホイール７５
の偏倚力がコイルスプリング５の付勢力に打ち勝つと、
該ウオーム２は、これを支持しているウオーム支持板３
０と共に第１図にて左方に移動させられる。

この状態を第２図に示している。固定位置に置かれた磁
石６１に対してウオーム支持板３０がコイルスプリング
５の弾力に抗して移動したことにより、導体６２は、磁
石６１．ヨーク６７で形成される磁界内へ長さＬ　（＞
　Ｑ　）だけ大きく進入させられる。従って、導体６２
が横切る磁束密度が高くなり１発生する誘導起電力が大
きくなってウオーム２に作用する制動力が増大させられ
る。ウオーム２に作用する制動力が大きくなると、これ
に噛合しているウオームホイール７５に連なる歯車列７
４の回転、すなわち閉じる向きに回動しているドアに大
きな制動力を作用させてこれをゆっくりと閉じさせるこ
とになる。そして、ドアを閉じる向きに作用する過大な
力が排除されるか緩和されてウオーム２への偏倚力が減
少すると、ウオーム支持板３０がコイルスプリング５の
付勢力によって、第１図に示す元位置へ移動し、導体６
２と磁石６１の相対的な位置を設定位置へ戻す。これに
より、ウオーム２に作用する制動力は小さくなる。

ウオーム２に対する偏倚力が大きい場合には、ウオーム
支持板３０は、第２図に示す位置から更に左方へ移動さ
せられて、折曲部３０ａをストッパ３６に衝合させてそ
の移動を規制される。かかる状態で発生する制動力は最
大となるが、これを越える過大な回転力がウオーム２に
加えられると、過負荷防止ばね６４が弾性変形して導体
ホルダ６３との係合を解除して、ウオーム２のみの回転
を許すようになっている。ばね６４を設けることにより
、ウオーム２やその軸受３１，３２の破損を防止できる
。なお、ウオームホイール７５やこれに連なる歯車列に
過負荷防止機構が設けられている場合、導体６２は。

ばね６４を介することなく、ウオーム２に直接固着され
て良い。

以上説明した実施例は、ウオーム２に導体６２を設け、
磁石６１を不動部材に固定して設けたが、導体と磁石の
相対位置は、逆であっても良い、また、ウオームホイー
ル７５は、ウオーム２を大きい増速比で回転させるので
、必ずしも増速歯車列の最終段を構成している必要はな
く、被制動部の移動に連れて回転させられればその用を
成すものである。

なお、本発明の入力対応制動装置１は、ドアクローザに
限定されるものではなく、調速される種々の機器に適用
できること勿論である。

（発明の効果）以上のように、入力される回転が過大になったとき、軸
方向に移動することにより、制動力を増大させられる本
発明によれば、非接触で制動力が得られるからノイズが
なく、しかも被制動部から入力される回転に応じた制動
力を発生できるので。

安定した制動力を自動的に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す入力対応制動装置の断
面図、第２図は同上の装置に過大な回転か加わった状態
を示す同上の作用図、第３図は第１図に示す基板の右側
面図、第４図はウオーム支持板の右側面図、第５図は同
上の左側面図、第６図は磁石と導体の位置関係を示す縦
断面図、第７図は本発明を適用する被制動部としてのド
アクローザの一例を示す概略構成図である。１・・・入力対応制動装置、２・・・ウオーム、５・・
・付勢手段、６・・・制動手段、１０．６８・・・不動
部材、３０．３１，３２，３３・・・ウオーム支持部材
、４０．４１・・・案内手段、６１・・・磁石、６２・
・・導体、７０・・・被制動部、７５・・・ウオームホ
イール。７ｉ￥）Ｚ口

Claims

【特許請求の範囲】被制動部によって回転駆動されるウォームホイールと、このウォームホイールにより回転するウォームと、このウォームを回転自在に支持するウォーム支持部材と
、このウォーム支持部材をウォームの軸方向に移動可能に
案内する案内手段と、上記ウォームに作用する上記ウォームホイールの偏倚力
と対向する向きに上記ウォーム支持部材を付勢する付勢
手段と、上記ウォームの回転軸線を中心とした同心で放射方向に
対向させられていて、相対的に回転する磁石と導体の一
方を上記ウォームに、他方を不動部材に支持させた制動
手段とを備えたことを特徴とする入力対応制動装置。