JP2006179392A - 昇降装置システム - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で２線無極性の入力で昇降装置の昇降部の上昇と下降との動作を行うことができる昇降装置システムを提供することである。
【解決手段】 昇降装置１１は、印加される電源の極性により正逆に回転させるための電動機２１と、電動機２１の回転とともに巻き取りドラム２２を回転させて、巻き取りドラムにワイヤロープを巻装し、そのワイヤロープによって吊り下げられて巻き取りドラムの回転によって昇降される昇降部とを有し、昇降装置１１の昇降部１６に昇降指令を与える入切の二つの状態を持つ操作スイッチ２０の操作状態を操作状態検出部２７で検出し、電源極性切換部２８は操作状態検出部２７で検出された操作スイッチ２０の操作状態に基づいて、昇降部１６の上昇および下降動作を判別して、電動機２１に印加する電源の極性を定め、電源供給部２５から電動機２１に駆動電源を供給するように制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば、高天井に設置される照明装置の昇降を行う昇降装置システムに関する。

例えば、体育館や工場などの天井に取り付けられる照明装置には、ランプの交換や器具の清掃などのメンテナンスを容易にするため、昇降装置システムが設けられている。昇降装置システムは、照明装置の昇降を行う昇降装置と、その昇降装置を操作する操作盤とから構成されている。

昇降装置は天井などに設置され、昇降装置内に設けられた電動機の正逆回転駆動によってワイヤロープを巻き取ったり繰り出したりする巻き取りドラムを有している。この巻き取りドラムから繰り出されたワイヤロープの先端部に、照明装置を吊り下げるための昇降部が連結されている。

このような昇降装置では、上昇端子、下降端子、共通端子が設けられ、昇降部を上昇させる場合には、操作盤側に配設されている操作スイッチなどによって上昇端子と共通端子との間に交流の商用電源が印加されるように切り替えを行い、一方、昇降部を下降させる場合には、下降端子と共通端子との間に交流の商用電源が印加されるように操作盤の操作スイッチを切り替えている。また、昇降装置を複数設置して一度に昇降させる場合には、各々の上昇端子、下降端子、共通端子を並列接続して、操作盤のそれぞれの端子に接続され、商用電源が印加される。

このように、上昇端子、下降端子および共通端子を有していることから、操作盤から昇降装置間には、３本ずつの電源線が配線されることとなる。この場合、配線作業が煩雑になるばかりでなく、誤配線をする可能性も高くなる。誤配線をした場合には、逆動作をしたり誤動作をしたりすることがある。

そこで、昇降体を上昇させる電動機の上昇回路と電動機の下降回路に、夫々上昇用アダプタおよび下降用アダプタを設け、電力線搬送コントローラとアダプタとの間で電力線搬送方式による送受信を行い、選択した電動昇降機だけを昇降動作させることで、電源線を単相２線引きとしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１７６２０６号公報

しかし、特許文献１のものでは、上昇用アダプタおよび下降用アダプタを設け、さらに電力線搬送コントローラとアダプタとの間で電力線搬送方式による送受信を行うものであるので、上昇用アダプタおよび下降用アダプタ等が必要となり、装置が複雑となるだけでなく高価となる。

本発明の目的は、簡単な構成で２線無極性の入力で昇降装置の昇降部の上昇と下降との動作を行うことができる昇降装置システムを提供することである。

請求項１の発明に係わる昇降装置システムは、入力電源の入切を行う操作スイッチと；操作スイッチの操作状態を検出する操作状態検出部と；操作状態検出部で検出された操作スイッチの操作状態を判別して電源の極性を切り換える電源極性切換部と；電源極性切換部で切り換えられた電源の極性により正逆に回転される電動機と；電動機の回転とともに回転される巻き取りドラムと；巻き取りドラムの回転によって巻き出し、巻き取られるワイヤロープと；ワイヤロープによって吊り下げられドラムの回転によって昇降される昇降部と；を具備したことを特徴とする。

本発明および以下の発明において、特に指定しない限り、用語の定義および技術的な意味は次による。

昇降装置システムの昇降装置は天井などに固定されており、電動機、巻き取りドラム等を備えており電動機により巻き取りドラムを回転させワイヤロープの巻き上げ、巻下ろしにより昇降部を昇降させる機能を備えている。また、例えば、昇降部に取り付けられる機器が照明装置である場合には、その照明装置の点灯装置などを昇降装置側に収納することもできる。ワイヤロープは、昇降部を吊り下げらることができればよく、索条、線状、ベルト状などの形状を許容する。電動機は、交流電動機および直流電動機を含み、電源電圧を印加することによって回転するものであり電源電圧の極性を反転させると逆回転するものである。

また、操作スイッチは、昇降装置の昇降部に昇降指令を与えるスイッチであり、例えば操作盤に設けられる。操作盤は、高天井面に備え付けられている昇降装置の昇降操作を行うものであり通常壁面などに備え付けられる。操作スイッチは、入切（オンオフ）の二つの状態だけを取り得るスイッチである。この操作スイッチの操作状態は操作状態検出部で検出される。

操作スイッチのオンにより入力電源、例えば商用交流電源が電源供給部に印加される。電源供給部は、電動機が交流電動機である場合には商用交流電源を駆動電源として極性を切り換えて電動機に印加し、電動機が直流電動機である場合には、商用交流電源を直流に変換する整流器で直流に変換された直流電源を駆動電源として極性を切り換えて電動機に印加する。

電源供給部の電源の極性は電源極性切換部で切り換えられる。電源極性切換部は操作状態検出部で検出された操作スイッチの操作状態に基づいて昇降部の上昇および下降動作を判別して、電動機に印加する電源の極性を定め、電源供給部から極性を切り替えて電動機に駆動電源を供給する。

操作盤に複数の操作スイッチを備えることもできる。さらに一つの操作スイッチで複数の昇降装置を操作することも可能である。また、電源供給部、操作状態検出部、電源極性切換部は、昇降装置内に設けてもよいし操作盤内に設けてもよい。

請求項２の発明に係わる昇降装置システムは、請求項１の発明において、前記電源極性切換部は、前記操作スイッチの入切回数で前記昇降部の上昇および下降動作を判別することを特徴とする。

本発明は、操作スイッチの入切回数で昇降部の上昇および下降動作を判別するようにしたものであり、例えば、操作スイッチのオン操作の回数が１回である場合には上昇動作、オン操作の回数が２回である場合には下降動作と予め定めておき、操作スイッチの操作状態に応じて上昇または下降動作の判別をするようにしたものである。

請求項１の発明によれば、操作スイッチの操作状態により昇降装置の昇降部の上昇および下降指令を出力できるので、２線で昇降装置の昇降部の上昇と下降との動作を行うことができる。また、駆動電源の電線を２線無極性できるので、省施工が可能となり配線間違いによる追加工事が必要なくなり、操作スイッチについても小型化ができる。

また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明に効果に加え、操作スイッチの操作状態が入切の２状態しかないため、オンの回数を検知し、その回数により上昇動作および下降動作の判断を行う。これにより、簡単な操作で昇降装置の昇降部の上昇動作および下降動作が行える。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる昇降装置システムの構成図である。昇降装置システムは昇降装置１１と操作盤１２とからなり、昇降装置１１は構築物１３の天井１４に吊り金具１５により固定され、昇降装置１１の昇降部１６にランプ１７を備えた照明装置１８が取り付けられている。

昇降装置１１からは電源線１９が引き出され、操作盤１２に接続されている。通常、操作盤１２には複数の昇降装置１１につながる複数の電源線１９が引き出されるが、図１では、１台の昇降装置１１および１本の電源線１９を示している。操作盤１２には昇降部に昇降指令を与える操作スイッチ２０が設けられている。

図２は、本発明の実施の形態に係わる昇降装置システムの昇降装置の詳細説明図である。図２では昇降装置の昇降部１６の昇降状態を示している。昇降装置１１の内部には、電動機２１が内蔵され、電動機２１には巻き取りドラム２２が設けられている。巻き取りドラム２２は電動機２１により正逆自在に回転されてワイヤロープ２３を巻き取ったり巻き戻しする。ワイヤロープ２３は、照明装置１８を連結支持した昇降部１６を吊持している。

そうして、このワイヤロープ２３の巻き取りドラム２２への巻き取り、または巻き戻しにより照明装置１８が昇降され、照明装置１８を床より若干上方の低位置まで下降させ、その位置で停止させる。これにより、照明装置１８のランプ１７の交換等の保守点検を容易に行うことができる。

図３は、本発明の実施の形態に係わる昇降装置システムの電動機駆動回路の一例を示す回路図である。この一例では、電動機駆動回路を構成する電源供給部２５、制御電源部２６、操作状態検出部２７、電源極性切換部２８を操作盤１２内に設置したものを示している。すなわち、操作盤１２には商用交流電源２４が供給され、商用交流電源２４は操作スイッチ２０を介して、電源供給部２５、制御電源部２６、操作状態検出部２７に供給される。

電源供給部２５は電動機２１に駆動電源を供給するものであり、電源極性切換部２８からの指令に基づき、駆動停止スイッチ２９や極性切換スイッチ３０を開閉操作して、電源の極性を切り替えて電源線１９を介して電動機２１に駆動電源を供給する。図３では、電動機２１が直流電動機である場合の電源供給部２５を示しており、電源供給部２５は交流電源を整流する整流器３１を有している。すなわち、商用交流電源２４を整流器３１で直流に変換し、整流器３１で直流に変換された直流電源を極性切換スイッチ３０で極性を切り替えて駆動停止スイッチ２９を介して電動機２１に印加する。

制御電源部２６は操作状態検出部２７や電源極性切換部２８等に制御電源を供給するものである。制御電源部２６は、商用交流電源２４をトランス３２で降圧し、整流器３３で整流して、さらにレギュレータ３４で電圧調整し所定電圧（例えば５Ｖ）の直流電圧を得て、コンデンサ３５を介して操作状態検出部２７および電源極性切換部２８に制御電源を供給する。

操作状態検出部２７は、操作スイッチ２０の操作状態を検出するものである。操作スイッチ２０がオン状態のときは、操作状態検出部２７に商用交流電源２４が印加され、操作スイッチ２０がオフ状態のときは、操作状態検出部２７に商用交流電源２４が印加されないので、操作状態検出部２７は、商用交流電源２４が印加されているときは、操作スイッチがオン状態であると検出し、商用交流電源２４が印加されていないときは、操作スイッチ２０がオフ状態であると検出する。

操作状態検出部２７は、例えばフォトカプラであり、フォトダイオード３６とフォトトランジスタ３７で形成される。操作スイッチがオン状態であるときは、フォトダイオード３６が導通しフォトトランジスタ３７が動作して、電源極性切換部２８に操作スイッチ２０がオン状態であることを出力する。

電源極性切換部２８は、操作状態検出部２７で検出された操作スイッチ２０の操作状態に基づいて、昇降部１６の上昇および下降動作を判別して、電動機２１に印加する電源の極性を定め、電源供給部２５から電動機２１に駆動電源を供給するものである。

操作スイッチ２０はオンとオフとの二つの状態だけを取り得るスイッチであり、電源極性切換部２８は操作スイッチ２０の入切回数で昇降部の上昇および下降動作を判別する。例えば、操作スイッチ２０のオン操作の回数が１回である場合には上昇動作、オン操作の回数が２回である場合には下降動作と予め定めておき、操作スイッチ２０の操作状態に応じて上昇または下降動作の判別をする。

いま、操作スイッチ２０が１回だけオン操作したときは上昇指令であり、一方、オン操作の後の所定時間内に一旦オフ操作し、さらに所定の時間内に２回目のオン操作をしたときは下降指令であるとする。この情報は予め電源極性切換部２８に記憶しておく。

図４は、操作スイッチ２０のオン回数が１回である場合の操作盤１２の動作を示すタイムチャートである。いま、時点ｔ１で操作スイッチ２０をオンにしたとすると、商用交流電源２４から、電源供給部２５、制御電源部２６および操作状態検出部２７にそれぞれ交流電圧Ｖが入力される。制御電源部２６は交流電圧Ｖが入力されると直流の制御電源Ｅを発生し、操作状態検出部２７および電源極性切換部２８に制御電源Ｅを供給する。これにより、操作状態検出部２７および電源極性切換部２８は動作を開始する。操作状態検出部２７は制御電源Ｅを供給を受けると、入力された交流電圧Ｖを検出し、その検出状態を電源極性切換部２８に出力する。

電源極性切換部２８は、交流電圧Ｖが所定時間Ｔ１以上継続しているときは、操作スイッチ２０が１回だけオン操作されたと判断し、操作スイッチ２０からの昇降指令は上昇指令であると判断する。すなわち、時点ｔ２にて、電源極性切換部２８は電源供給部２５の駆動停止スイッチ２９を閉するとともに、昇降部１６が上昇方向に移動する電動機２１の回転となる極性を選択して極性切換スイッチ３０を閉する。これにより、電動機２１が回転し昇降部１６が上昇方向に移動する。

そして、時点ｔ３で操作スイッチ２０をオフすると交流電圧Ｖの入力が無くなるので、電動機２１は停止し昇降部１６の上昇も停止する。制御電源部２６はコンデンサ３５を有しているので、交流電圧Ｖの入力が無くなっても暫くの間は制御電源Ｅを維持し時点ｔ４で零となる。

図５は、操作スイッチ２０のオン回数が２回である場合の操作盤１２の動作を示すタイムチャートである。いま、時点ｔ１で操作スイッチ２０をオンにし、時点ｔ２で一旦オフし、さらに時点ｔ３でオンにしたとする。つまり、操作スイッチ２０を２回オンさせたとすると、商用交流電源２４から、電源供給部２５、制御電源部２６および操作状態検出部２７に時点ｔ１〜ｔ２の間にそれぞれ交流電圧Ｖが入力される。制御電源部２６は交流電圧Ｖが入力されると直流の制御電源Ｅを発生し、操作状態検出部２７および電源極性切換部２８に制御電源Ｅを供給する。これにより、操作状態検出部２７および電源極性切換部２８は動作を開始する。

なお、時点ｔ２〜ｔ３の間は操作スイッチ２０がオフし交流電圧Ｖの入力が無くなるが、制御電源部２６はコンデンサ３５を有しているので、交流電圧Ｖの入力が無くなっても暫くの間は制御電源Ｅを維持し、時点ｔ３で再び交流電圧Ｖが入力されるので、制御電源Ｅは事実上継続して維持されることになる。

操作状態検出部２７は制御電源Ｅを供給を受けると、入力された交流電圧Ｖを検出し、その検出状態を電源極性切換部２８に出力する。電源極性切換部２８は、交流電圧Ｖが所定時間Ｔ１内において一旦オフしているが、所定時間Ｔ１の経過時の時点ｔ４で交流電圧Ｖが継続しているので、操作スイッチ２０が２回オン操作されたと判断し、操作スイッチ２０からの昇降指令は下降指令であると判断する。

そこで、電源極性切換部２０は時点ｔ４にて、電源供給部２５の駆動停止スイッチ２９を閉するとともに、昇降部１６が下降方向に移動する電動機２１の回転となる極性を選択して極性切換スイッチ３０を閉する。これにより、電動機２１が回転し昇降部１６が下降方向に移動する。

そして、時点ｔ５で操作スイッチ２０をオフすると交流電圧Ｖの入力が無くなるので、電動機２１は停止し昇降部１６の下降も停止する。制御電源部２６はコンデンサ３５を有しているので、交流電圧Ｖの入力が無くなっても暫くの間は制御電源Ｅを維持し時点ｔ６で零となる。このように、操作スイッチ２０の操作状態であるオンの回数を検知し、その回数により上昇動作および下降動作の判断を行う。

以上の説明では、操作盤１２内に電動機駆動回路を構成する電源供給部２５、制御電源部２６、操作状態検出部２７、電源極性切換部２８を設置した場合について説明したが、図６に示すように、昇降装置１１内に設けるようにしてもよい。

図６に示すように、操作盤１２には操作スイッチ２０が設けられ、昇降装置１１内に、電源供給部２５、制御電源部２６、操作状態検出部２７、電源極性切換部２８が設けられている。図３と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

電源供給部２５は電動機２１に駆動電源を供給するものであり、電源極性切換部２８からの指令に基づき、極性切換スイッチ３０を開閉操作して、電源の極性を切り替えて電源線１９を介して電動機２１に駆動電源を供給する。図３の一例では、駆動停止スイッチ２９と極性切換スイッチ３０とを設けたものを示したが、図６の一例では、駆動停止スイッチ２９を極性切換スイッチ３０と一体としている。すなわち、極性切換スイッチ３０は三つの状態を持つスイッチであり、整流器３１の正極側と負極側とに加え、正極および負極のいずれにも接続されない停止位置（中間位置）を有している。電動機２１を停止する際には、極性切換スイッチ３０を停止位置に保持することになる。なお、図３の一例の場合においても駆動停止スイッチ２９を極性切換スイッチ３０と一体としてもよいし、図６の一例において、図３と同様に、駆動停止スイッチ２９と極性切換スイッチ３０とを別に設けてもよい。

また、図６の一例では、一つの操作スイッチ２０を複数の駆動装置１１にそれぞれ接続し、一つの操作スイッチ２０を操作することによって複数の昇降装置１１を操作できるようにしている。なお、図３の一例の場合においても一つの操作スイッチ２０を複数の駆動装置１１にそれぞれ接続するようにしてもよい。

また、以上の説明では、入切の二つの状態を持つ操作スイッチ２０から、昇降装置１１の昇降部１６の昇降指令を出力する場合について説明したが、高さ設定モードへの移行指令についても、同様に操作スイッチ２０のオンの回数により、高さ設定モード移行指令を出力することも可能である。

すなわち、照明装置の器具交換の作業性向上や器具の床面および障害物への衝突を防ぐために、昇降装置１１の昇降部１６を下降させる位置を制限する必要がある。その場合の下降制限位置を設定する場合に、例えば、操作スイッチ２０が３回オン操作されたときは高さ設定モード移行指令として予め定めておき、昇降装置１１の昇降部１６が最上部に位置していることを確認して、操作スイッチ２０を３回オン操作する。

これにより、電源極性切換部２８は高さ設定モード移行指令と判断し、電動機３１を回転させて昇降装置１１の昇降部１６を下降させる。そして、操作員の判断で昇降部１６が下降制限位置まで下降したときに操作スイッチ２０をオフする。電源極性切換部２８は、操作スイッチ２０がオフしたときまでの電動機の駆動量を記憶し、下降制限位置を記憶する。

本発明の実施の形態によれば、操作スイッチ２０の操作状態であるオンの回数を検知し、その回数により上昇動作および下降動作や高さ設定モード移行指令の判断を行うので、簡単な操作で昇降装置１１の昇降部１６の上昇動作および下降動作や高さ設定モードの動作が行える。また、オンとオフの二つの状態しかない操作スイッチ２０により、昇降部１６の昇降指令を出力するので、２本の電源線で済む。

本発明の実施の形態に係わる昇降装置システムの構成図。 本発明の実施の形態に係わる昇降装置システムの昇降装置の詳細説明図。 本発明の実施の形態に係わる昇降装置システムの電動機駆動回路を操作盤内に設置した場合の回路図。 本発明の実施の形態における操作スイッチのオン回数が１回である場合の操作盤の動作を示すタイムチャート。 本発明の実施の形態における操作スイッチのオン回数が２回である場合の操作盤の動作を示すタイムチャート。 本発明の実施の形態に係わる昇降装置システムの電動機駆動回路の駆動装置内に設置した場合の回路図。

符号の説明

１１…昇降装置、１２…操作盤、１３…構築物、１４…天井、１５…吊り金具、１６…昇降部、１７…ランプ、１８…照明装置、１９…電源線、２０…操作スイッチ、２１…電動機、２２…巻き取りドラム、２３…ワイヤロープ、２４…商用交流電源、２５…電源供給部、２６…制御電源部、２７…操作状態検出部、２８…電源極性切換部、２９…駆動停止スイッチ、３０…極性切換スイッチ、３１…整流器、３２…トランス、３３…整流器、３４…レギュレータ、３５…コンデンサ、３６…フォトダイオード、３７…フォトトランジスタ

Claims (2)

1. 入力電源の入切を行う操作スイッチと；
   操作スイッチの操作状態を検出する操作状態検出部と；
   操作状態検出部で検出された操作スイッチの操作状態を判別して電源の極性を切り換える電源極性切換部と；
   電源極性切換部で切り換えられた電源の極性により正逆に回転される電動機と；
   電動機の回転とともに回転される巻き取りドラムと；
   巻き取りドラムの回転によって巻き出し、巻き取られるワイヤロープと；
   ワイヤロープによって吊り下げられ巻き取りドラムの回転によって昇降される昇降部と；
   を具備したことを特徴とする昇降装置システム。
2. 前記電源極性切換部は、前記操作スイッチのオン回数で前記昇降部の上昇および下降動作を判別することを特徴とする請求項１記載の昇降装置システム。

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