JP3971558B2

JP3971558B2 - 昇降装置

Info

Publication number: JP3971558B2
Application number: JP2000300896A
Authority: JP
Inventors: 稔之清水; 康弘宮崎; 史朗中島; 浩司山下
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP2002104782A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高所に取付けられる照明器具のような負荷の昇降装置、特に負荷を昇降させるための駆動手段として直流モーターを使用した昇降装置および同直流モーターの制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンサートホールや体育館、コンベンションホール等の比較的天井の高い大きな構造物では、天井に装着された照明器具のメインテナンスを容易にするために照明器具の昇降装置が利用されている。昇降装置は、主として、照明器具が接続される昇降部と、昇降部を吊り下げるための吊材と、吊材を介して昇降部を上昇／下降させるための駆動手段と、駆動手段を天井に固定する固定部とで構成される。
駆動手段としては、吊材の一端が接続される巻取ドラムと、吊材を巻き取るために巻取ドラムを回転させる交流電動機が使用される。このような構成でなる昇降装置により、照明器具が使用される天井付近の最上位置と、照明器具のメインテナンスを行うために床面近くに下降させた最下位置との間で昇降部を移動させることが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、交流電動機を使用する場合、昇降部の移動速度を速くしようとすると、減速機の減速比を小さくしなければならず、回転力の大きい比較的大型の交流電動機を使用する必要があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大型の駆動手段を使用することなく、負荷の昇降速度の調節を容易に行えるとともに、装置全体のコストダウンを図れる昇降装置を提供することにある。
【０００５】
すなわち、本発明の請求項１にかかる昇降装置は、少なくとも一つの吊材と、負荷を接続可能な昇降部と、構造物の天井に固定され、前記吊材を介して前記昇降部に連結される固定部と、前記吊材の一端が接続される巻取ドラムおよび前記吊材を巻き取るために前記巻取ドラムを回転させる直流モーターを含み、前記吊材の使用により昇降部の昇降を可能にする駆動手段と、前記直流モーターの制御回路とを具備する昇降装置であって、
しかるに、前記制御回路は、上昇側又は下降側の何れかの電源に応答して作動する単一のリレーと、リレー接点を介して直流モーターに電源印加するために使用される上昇側ダイオードブリッジと、上昇側の前記リレー接点とは逆の開閉をするリレー接点を介して直流モーターに電源印加するために使用される下降側のダイオードブリッジとを含むことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御回路は、上昇端子、下降端子、共通端子を有し、上記リレーを前記上昇端子もしくは前記下降端子と前記共通端子の間に設けるとともに、前記上昇端子と前記共通端子の間及び前記下降端子と前記共通端子の間にそれぞれ上昇側ダイオードブリッジ及び下降側ダイオードブリッジを設けることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、リレーを前記上昇端子と前記共通端子の間に設け、上昇側ダイオードブリッジの両出力端は、上記リレーの常開の第１及び第２の接点を介して直流モーターに接続され、下降側ダイオードブリッジの両出力端は、上記リレーの常閉の第３及び第４の接点を介して直流モーターに接続されることを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項２もしくは３の発明において、昇降部が最上位置に達したときに開放する上昇限リミットスイッチを前記上昇端子と上昇側ダイオードブリッジの間に介在させ、上記昇降部が最下位置に達したときに開放する下降限リミットスイッチを前記下降端子と下降側ダイオードブリッジの間に介在させることを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、制御回路は、昇降部の上昇時に機能する上昇側回路と下降時に機能する下降側回路を含み、上昇側回路が上昇限リミットスイッチを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項１もしくは５の発明において、制御回路は、昇降部の上昇時に機能する上昇側回路と下降時に機能する下降側回路を含み、下降側回路が下降限リミットスイッチを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１、５および６のいずれかの発明において、制御回路は、昇降部の上昇時に機能する上昇側回路と下降時に機能する下降側回路を含み、上昇側回路および下降側回路のそれぞれが雷サージ対策用にサージアブソーバとヒューズを有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明の昇降装置の好ましい実施の形態ついて以下に詳細に説明する。負荷としては、特に限定されないが、高所(天井付近)に配置して使用され、そのメインテナンスを行うために地上（床面）付近まで降下させる必要があるもの、例えば、照明器具、防犯カメラ、火災感知器、垂れ幕等を挙げることができる。
【００１３】
図１に、本実施例に基づく照明器具の昇降装置の外観を示す。この昇降装置は、主要構成要素として、一対の帯材でなる吊材２と、下部に照明器具を接続可能な昇降部３と、構造物の天井に固定され、吊材を介して昇降部に連結される固定部１とを含む。
【００１４】
吊材２は、剛性を有する金属材料等で作製されることが好ましい。尚、吊材の本数について特に限定はないが、２本以上とする場合は万が一そのうちの一本が切れたとしても残りで昇降部３を保持できて安全性の面で好ましい。
【００１５】
固定部１は、昇降部３を収容可能な凹部１３を下面に有するケース１０を有し、その内部に吊材２を使用して昇降部の昇降を可能にする駆動ユニットが配設されている。ケース１０は、構造物の天井に固定されるベース１２と、ベースに着脱可能に取り付けられるカバー１４とでなる。
【００１６】
駆動ユニットは、図２に示すように、各吊材２を巻き取るために吊材の一端が接続される一対の巻取ドラム２０と、巻取ドラムを回転させるための永久磁石と整流ブラシを有する直流モーター２２と、モーターの駆動軸の回転を減速して巻取ドラムに伝達する減速歯車２６とを含む。図２中、番号７で示される領域には直流モーターの制御回路を含む所定の電気回路が配置される。
【００１７】
図３に示すように、巻き取りドラム２０に各一端が接続された吊材２は、滑車５を介して鉛直下方に昇降部３に向かって延出する。この時、一対の吊材２は、略平行に、且つ帯材の相互の平面が実質的に同一方向となるように延出する。直流モーター２２の駆動軸の回転は、減速歯車２６を介して一対の巻取ドラム２０の回転軸であるメインシャフト２１の一端に設けられた平歯車２４に伝達される。これにより、一対の巻取ドラム２０を同時に且つ同一方向に回転させることができる。
【００１８】
上記した構成において、直流モーター２２を駆動させることにより、昇降部３が固定部１のケース１０の凹部１３に収納される最上位置と、巻取ドラム２０から吊材２を完全に解くことにより固定部１と昇降部３との間の距離が最大となる最下位置との間で昇降部３を上昇／下降させることができる。
【００１９】
次に、本発明の昇降装置における直流モーター２２の制御回路について説明する。
【００２０】
この制御回路には、図４に示すように上昇端子ａ、下降端子ｂ、共通端子ｃが設けられ、昇降部３を上昇させる場合には、上昇端子ａと共通端子ｃとの間に、交流の商用電源Ｐが印加され、昇降部３を下降させる場合には、下降端子ｂと共通端子ｃとの間に、交流の商用電源Ｐが印加される。また、図４に示すように昇降装置(Ａ，Ｂ)を複数設置する場合には、各々の上昇端子ａ、下降端子ｂ、共通端子ｃを並列接続して、商用電源Ｐが印加される。
【００２１】
制御回路の一実施の形態として、図５に示すものがある。この制御回路には、上昇端子ａと共通端子ｃの間にリレー接点Ｒ１１〜Ｒ１３を有する第１リレーＲ１と、下降端子ｂと共通端子ｃの間にリレー接点Ｒ２１〜Ｒ２３を有する第２リレーＲ２が設けられている。上昇端子ａは、第１リレーＲ１の接点Ｒ１１を介してダイオードブリッジＤＢ１の入力端子に接続され、下降端子ｂは、第２リレーＲ２の接点Ｒ２１を介してダイオードブリッジＤＢ１の同じ入力端子に接続される。また、共通端子ｃは、ダイオードブリッジＤＢ１の他方の入力端子に接続され、上昇端子ａと共通端子ｃとの間に印加された交流の商用電源、又は下降端子ｂと共通端子ｃとの間に印加された交流の商用電源を全波整流している。
【００２２】
一方、ダイオードブリッジＤＢ１の出力は、直流モーター２２が正負逆転するように、その両出力端に設けた第１リレーＲ１の接点Ｒ１２及び接点Ｒ１３を介して直流モーター２２のブラシ２２ａに、またその出力端に設けた第２リレーＲ２の接点Ｒ２２及び接点Ｒ２３を介して直流モーター２２のブラシ２２ａに電源を印加する。尚、この回路の動作状態を、上昇端子ａと共通端子ｃとの間に交流の商用電源が印加された場合の制御回路の動作(太線)を図６（ａ）に示し、下降端子ｂと共通端子ｃとの間に交流の商用電源が印加された場合の制御回路の動作(太線)を図６（ｂ）に示している。ここに、第１リレーＲ１および第２リレーＲ２の接点Ｒ１１、Ｒ２１は、複数の昇降装置が設置され、各々が並列接続されたときの電流の回り込みを防止している。
【００２３】
図５の制御回路においては、リレーを２個使用しているが、図７に示すように、単一のリレーで構成することも可能である。すなわち、上昇端子ａと共通端子ｃ間に接点Ｒ１１〜Ｒ１４を有するリレーＲ１を設け、上昇端子ａが常開の接点Ｒ１１を介してダイオードブリッジＤＢ１の入力端子に接続され、下降端子ｂが常閉の接点Ｒ１２を介してダイオードブリッジＤＢ１の同じ入力端子に接続される。また、ダイオードブリッジＤＢ１の出力に直流モーター２２が正負逆転するように切換接点Ｒ１３、Ｒ１４が設けられている。リレーは、上昇端子ａと共通端子ｃ間に設けたが、下降端子ｂと共通端子ｃ間でも良い。
【００２４】
さらに、単一のリレーで切換接点を用いず、常開および常閉の接点で構成した制御回路の実施形態として、図８に示すものがある。この制御回路は、上昇端子ａと共通端子ｃ間にリレーＲ１を設けるとともに、上昇端子ａと共通端子ｃ間及び下降端子ｂと共通端子ｃ間に、各々第１及び第２のダイオードブリッジＤＢ１、ＤＢ２を設けることで、上昇端子ａと共通端子ｃとの間に印加された交流の商用電源、又は下降端子ｂと共通端子ｃとの間に印加された交流の商用電源を各々全波整流している。
【００２５】
この第１ダイオードブリッジＤＢ１の出力には、両出力端にリレーＲ１の常開の第１及び第２の接点Ｒ１１、Ｒ１２を設けて、直流モーター２２のブラシ２２ａが接続され、第２ダイオードブリッジＤＢ２の出力には、両出力端にリレーＲ１の常閉の第３及び第４の接点Ｒ１３、Ｒ１４を設けて、直流モーター２２のブラシ２２ａが接続されている。上昇端子ａと共通端子ｃとの間に交流の商用電源が印加された場合のこの制御回路の動作状態(太線)を図９（ａ）に示し、下降端子ｂと共通端子ｃとの間に交流の商用電源が印加された場合の制御回路の動作状態(太線)を図９（ｂ）に示す。リレーＲ１は上昇端子ａと共通端子ｃ間に設けたが、下降端子ｂと共通端子ｃ間でも良い。
【００２６】
また、図１０に示すように、昇降部３が最上位置に達したときに開放する上昇限リミットスイッチＬＳ１を上昇端子ａに直列に介在させることにより、また図１１に示すように、昇降部３が最下位置に達したときに開放する下降限リミットスイッチＬＳ２を下降端子ｂに直列に介在させることにより、昇降部３が最上位置または最下位置に達したときに直流モーター２２への電源供給を遮断して自動で停止させることができる。
【００２７】
さらに、図１２に示すように、上昇端子ａと共通端子ｃ間及び下降端子ｂと共通端子ｃ間に、雷サージ等の大電圧が重畳された際に電流を通過させるサージアブソーバＺＮＲ１、ＺＮＲ２を設けるとともに、共通端子ｃ側に所定以上の電流が流れた時に回路を遮断するヒューズＨを介在させる場合は、雷サージ等の大電圧によりダイオードブリッジＤＢ１、ＤＢ２や接点Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４の損傷等が生じないようにすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
従来においては、巻取ドラムの回転速度、すなわち昇降部の昇降速度を速くするために減速機の減速比を小さくした結果、大型の交流電動機の使用が必要とされていたが、本発明においては駆動手段として直流モーターを使用しているので、交流電動機を使用する場合に比べ、装置の小型化が図れると共に、負荷の昇降速度の調整を容易に行うことができる。
【００２９】
さらに、直流モーターの制御回路を比較的安価な２個のダイオードブリッジと単一のリレーを使用して構成した場合は、装置全体のコストダウンが図れると共に、リレー接点数を減らして回路の結線コストを下げることができる。
【００３０】
本発明の昇降装置は、コンサートホールや体育館、コンベンションホール等の比較的天井の高い大きな構造物への利用に特に適しており、高所に配された照明器具等の負荷のメインテナンス作業を効率良く行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に基づく照明器具の昇降装置の外観を示す斜視図である。
【図２】同上の昇降装置の固定部の内部構成を示す概略上面図である。
【図３】同上の固定部の内部構成を示す概略断面図である。
【図４】複数の昇降装置を設置する場合の送り配線を示す図である。
【図５】駆動手段の制御回路の第１の実施形態を示す図である。
【図６】 (ａ)は、図５の上昇端子ａと共通端子ｃとの間に交流の商用電源が印加された場合の制御回路の動作を示す図であり、（ｂ）は、図５の下降端子ｂと共通端子ｃとの間に交流の商用電源が印加された場合の制御回路の動作を示す図である。
【図７】駆動手段の制御回路の第２の実施形態を示す図である。
【図８】駆動手段の制御回路の第３の実施形態を示す図である。
【図９】 (ａ)は、図８の上昇端子ａと共通端子ｃとの間に交流の商用電源が印加された場合の制御回路の動作を示す図であり、（ｂ）は、図８の下降端子ｂと共通端子ｃとの間に交流の商用電源が印加された場合の制御回路の動作を示す図である。
【図１０】上昇限リミットスイッチを設けた場合の制御回路の一例を示す図である。
【図１１】下降限リミットスイッチを設けた場合の制御回路の一例を示す図である。
【図１２】雷サージ対策回路を設けた場合の制御回路の一例を示す図である。
【符号の説明】
１固定部
２吊材
３昇降部
５滑車
１０ケース
１２ベース
１４カバー
２０巻取ドラム
２２直流モーター

Claims

少なくとも一つの吊材と、
負荷を接続可能な昇降部と、
構造物の天井に固定され、前記吊材を介して前記昇降部に連結される固定部と、
前記吊材の一端が接続される巻取ドラムおよび前記吊材を巻き取るために前記巻取ドラムを回転させる直流モーターを含み、前記吊材の使用により昇降部の昇降を可能にする駆動手段と、
前記直流モーターの制御回路とを具備する昇降装置であって、
しかるに、前記制御回路は、上昇側又は下降側の何れかの電源に応答して作動する単一のリレーと、リレー接点を介して直流モーターに電源印加するために使用される上昇側ダイオードブリッジと、上昇側の前記リレー接点とは逆の開閉をするリレー接点を介して直流モーターに電源印加するために使用される下降側のダイオードブリッジとを含むことを特徴とする昇降装置。
上記制御回路は、上昇端子、下降端子、共通端子を有し、上記リレーを前記上昇端子もしくは前記下降端子と前記共通端子の間に設けるとともに、前記上昇端子と前記共通端子の間及び前記下降端子と前記共通端子の間にそれぞれ前記上昇側ダイオードブリッジ及び前記下降側ダイオードブリッジを設けることを特徴とする請求項１に記載の昇降装置。
上記リレーを前記上昇端子と前記共通端子の間に設け、上昇側ダイオードブリッジの両出力端は、上記リレーの常開の第１及び第２の接点を介して上記直流モーターに接続され、下降側ダイオードブリッジの両出力端は、上記リレーの常閉の第３及び第４の接点を介して上記直流モーターに接続されることを特徴とする請求項２に記載の昇降装置。
上記昇降部が最上位置に達したときに開放する上昇限リミットスイッチを前記上昇端子と上昇側ダイオードブリッジの間に介在させ、上記昇降部が最下位置に達したときに開放する下降限リミットスイッチを前記下降端子と下降側ダイオードブリッジの間に介在させることを特徴とする請求項２もしくは３に記載の昇降装置。
上記制御回路は、昇降部の上昇時に機能する上昇側回路と下降時に機能する下降側回路を含み、前記上昇側回路が上昇限リミットスイッチを有することを特徴とする請求項１に記載の昇降装置。
上記制御回路は、昇降部の上昇時に機能する上昇側回路と下降時に機能する下降側回路を含み、前記下降側回路が下降限リミットスイッチを有することを特徴とする請求項１もしくは５に記載の昇降装置。
上記制御回路は、昇降部の上昇時に機能する上昇側回路と下降時に機能する下降側回路を含み、前記上昇側回路および下降側回路のそれぞれが、雷サージ対策用にサージアブソーバとヒューズを有することを特徴とする請求項１、５および６のいずれかに記載の昇降装置。