JP5303357B2 - 昇降装置およびこれを備えた昇降式照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、昇降装置及び昇降装置を備えた昇降式照明器具に関する。

一般に、ホールや体育館の天井等の高所に設置される照明器具は、清掃や保守、部品交換等のために、昇降装置により容易にアクセス可能な低所まで降下可能としている。このような用途の昇降装置は、昇降装置本体に一端を支持したワイヤーロープを照明器具を支持した昇降体の滑車に巻き渡し、このワイヤーロープの他端をドラムを介してモータにより巻き上げまたは巻き下げて昇降体を昇降することにより、照明器具を昇降させている。

上記のような昇降装置は、モータ等の駆動機器やギア、ブレーキ等の多数の部材から構成されるが使用経過に伴って劣化を生じて動作不良に至ることがある。このため各部材の動作履歴を記憶し、動作履歴に基づいて推定した交換時期が迫ると、警告を表示する警告表示部を備えた昇降装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開平１１−１７９０７０号公報

しかしながら特許文献１の構成を高所に設置される照明器具に適用しようとすれば、高所に設置された昇降装置本体に警告表示部を設けたとしても警告表示を視認することが困難であるため、昇降装置本体と通信路を介して接続された操作部に警告表示部を設ける必要があり、昇降装置の構成が複雑になるという問題点があった。

以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、警告表示部を設けることなく、使用部材や装置の交換時期や寿命時期が迫ったことを報知することが可能な昇降装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、モータにより昇降体を昇降させる昇降装置であって、装置の稼働状況に関するパラメータ値を検出し、パラメータ値と第１基準値とを比較判定し、パラメータ値が第１基準値に達するとモータの出力を断続させるように変更することにより寿命時期を報知することを要旨とする。

また、本発明においては、第１基準値より大きい第２基準値を設け、パラメータ値が第２基準値に達したときに、前記モータの出力を停止することができる。

また、本発明においては、パラメータ値が第２基準値に達した後に、昇降体が昇降装置本体と嵌合する位置にあるときに、前記モータの出力を停止することができる。

また、本発明においては、パラメータ値が第１基準値に達した後に、段階的に前記モータの出力を変更することにより、動作速度を段階的に変化させることができる。

また、本発明においては、上記の昇降装置と、該昇降装置により昇降される昇降体に固定される照明器具本体とを備えて昇降式照明器具とすることができる。

本発明によれば、昇降装置の構成が複雑となる警告表示部を設けることなく、寿命時期を報知することが可能な昇降装置を提供することができるという効果がある。

本発明に係る昇降装置及び昇降式照明器具の概略構造を説明する正面から見た部分断面図である。 本発明に係る昇降装置及び昇降式照明器具の概略構造を説明する側面から見た部分断面図である。 昇降装置本体から昇降体をワイヤにより吊り下げた状態を上方から見た斜視図である。 制御部の構成を説明するブロック図である。 制御部の動作を説明する概略フローチャートである。 告知モードの下降動作を説明するフローチャートである。

次に、図面を参照して、本発明に係る昇降装置及び昇降式照明器具の実施形態を詳細に説明する。

昇降式照明器具１は、昇降装置３により昇降可能となっている。昇降装置３は、例えば建物の天井等の高所に設置される昇降装置本体５と、昇降装置本体５が昇降させる昇降体７とを備える。昇降体７には、例えば、ランプと反射板からなる照明器具本体９が固定され、昇降装置本体５により昇降される。

昇降装置本体５には、図１、３に示すように、動力源である正逆回転可能なモータ１１によって減速機３９を介して回転し、ワイヤロープ１７を巻き取りあるいは巻き出すドラム１３が設けられている。尚、ドラム１３には、同軸状に歯車４１が設けられ、歯車４１の歯がフォトインタラプタを用いた回転検知センサ４３の光を断続させることにより、ドラム１３の回転が検出されるようになっている。

図２に示すように、ドラム１３に一端を接続してあるワイヤロープ１７は、ドラム１３からほぼ水平に引き出されて、プーリ１５ａに巻き渡してＵ字状に方向転換し、さらにプーリ１５ｂにより下方へ方向転換している。プーリ１５ｂから下方へ延びるワイヤロープ１７は、昇降体７の内部に設けられた一対のプーリ３７ａ、３７ｂに巻き渡し、このワイヤロープ１７の他端を上方に引き出し、昇降装置本体５のかしめ部３５に固定されている。従って、図１においてモータ１１により駆動されるドラム１３が時計回りに回転してワイヤロープ１７を巻き出すと昇降体７が下降し、ドラム１３が反時計回りに回転してワイヤロープ１７を巻き取ると昇降体７が上昇する。

また、図３に示すように、昇降体７を上死点位置に固定するために、昇降体７と嵌合する嵌合機構４５ａ，４５ｂが昇降装置本体５に設けられている。図示しないソレノイド等により駆動される嵌合機構４５ａ，４５ｂが嵌合位置にあるとき、フォトインタラプタ等を用いた嵌合検知機構４７ａ，４７ｂが嵌合状態である信号を後述する制御部２７の嵌合検知部６１へ出力する。尚、昇降体と嵌合する嵌合機構及びその他の機構部分の詳細については、本願出願人による、特願２００８−２６３９３４号、特願２００９−０４０５１５号に説明されている。

次に、図１〜４を参照して、昇降装置本体５に設けられる制御部２７及び電気系統を説明する。昇降式照明器具１は、例えば、ＡＣ１００Ｖの交流商用電源１９を電源とする。交流商用電源１９は、点灯装置２１へ供給され、点灯装置２１は、照明器具本体９に設けられた図示しないランプ類の種類に応じた点灯用電力にＡＣ１００Ｖを変換して、端子台２５へ供給する。端子台２５に供給された点灯用電力は、昇降装置本体５に設けられた給電端子３１ａ、３１ｂへ供給される。

昇降体７が上昇して昇降装置本体５に収まり上死点に達すると、例えばマイクロスイッチを用いた上死点検知機構２９が検知する。このとき、図示しないソレノイドの動作により嵌合機構４５ａ，４５ｂが昇降体７と嵌合して、昇降体７が上死点位置に固定される。同時に、昇降体７に設けられた受電端子３３ａ，３３ｂが給電端子３１ａ，３１ｂとそれぞれ接触する。給電端子３１ａ，３１ｂには、接点圧を確保するためのバネを備えている。これにより給電端子３１ａ，３１ｂから受電端子３３ａ，３３ｂを介して、照明器具本体９へ点灯用電力が供給され、照明器具本体９内のランプが点灯する。

また交流商用電源１９の一端は、共通回路として端子台２５に供給されるが、交流商用電源１９の他端は、切換スイッチ２３を介して上昇信号または下降信号を兼ねて端子台２５へ供給される。このため、切換スイッチ２３は、「上昇」位置と、「下降」位置と、両者の中間に設けられた「停止」位置とを備える。

なお、上記の実施形態では、点灯装置２１へ供給される電源と、昇降装置３の「上昇」
「下降」用の電源を共通として交流商用電源１９（例えばＡＣ１００Ｖ）を用いているが、電源を分けて供給しても良い。例えば、点灯装置２１用にＡＣ１００Ｖ、昇降装置３用にＡＣ２００Ｖなど。

図４に示すように、昇降装置本体５の内部に設けられた制御部２７は、整流回路部５１と、制御回路部５３と、駆動回路部５５を備える。

整流回路部５１は、直接接続される交流商用電源１９の一端の電圧と、切換スイッチ２３を介して接続される交流商用電源１９の他端の電圧とを整流して、制御回路部５３用の直流電圧と、モータ１１駆動用の直流電圧とを供給する。また整流回路部５１は、交流商用電源１９の他端が上昇側と下降側の何れから供給されるかを示す昇降信号を生成して後述する昇降検出部５７へ出力する。

駆動回路部５５は、後述する出力制御部６５から出力される切換信号に従って、内蔵する４つのリレー接点を切り換えることにより、整流回路部５１が出力するモータ１１駆動用直流電圧の極性を切り換えて、モータ１１の正逆回転方向の切り換え、及びモータ駆動の停止を制御する。これにより昇降体７の上昇、停止、下降の各動作が切換えられる。

制御回路部５３は、昇降検出部５７と、上死点検出部５９と、嵌合検出部６１と、比較判定部６３と、出力制御部６５とを備える。

尚、特に限定されないが本実施形態では、制御回路部５３は、ＣＰＵと、制御プログラム及び基準値を記憶するＲＯＭと、作業用ＲＡＭと、パラメータ値を記憶する不揮発性のＲＡＭと、入出力インタフェースを備えたマイクロプロセッサで構成されている。そして、制御回路部５３の制御機能は、ＣＰＵがＲＯＭ内の制御プログラムを実行することにより達成されている。

昇降検出部５７は、整流回路部５１が出力する昇降信号を判定して、切換スイッチ２３の切換位置が上昇か下降かを検出する。上死点検出部５９は、上死点検知機構２９が出力する信号により、昇降体７が上昇して上死点に達した回数を装置の稼働状況に関するパラメータ値として検出する。

嵌合検出部６１は、昇降体７が上死点位置で嵌合機構４５ａ、４５ｂと嵌合しているか否かを検出する嵌合検知機構４７ａ，４７ｂの信号を検出することにより、嵌合状態を検出する。

比較判定部６３は、上死点検出部５９が検出したパラメータ値と予め記憶した第１基準値及び第２基準値とを比較してパラメータ値が第１または第２基準値に達したか否かを判定する。第１基準値は、昇降装置３の消耗部品の交換を推奨するため、あるいは昇降装置３全体の寿命予告時期とし、例えば１５０回とする。第１基準値を超えて昇降装置３の昇降が繰り返されると、パラメータ値は第２基準値に達する。第２基準値は、故障回避のため昇降装置３の昇降を禁止させる基準値であり、例えば２００回とする。

出力制御部６５は、駆動回路部５５へ出力する切換信号を制御することにより、昇降体７の上昇、停止、下降の各動作を切換える。

また、出力制御部６５は、パラメータ値が第１基準値に達したと比較判定部６３が判定したときに、モータ１１の出力を変更することにより、使用者へ寿命時期を報知する。さらに出力制御部６５は、パラメータ値が第２基準値に達したと比較判定部６３が判定した後に、昇降体７が昇降装置本体５と嵌合位置にあるときに、モータ１１の出力を停止する。

次に、図５の概略フローチャートを参照して、制御部２７の概略動作を説明する。最初に制御部２７は、ステップ（以下、ステップをＳと略す）１０において、上昇動作または下降動作の指示待ちの状態である。切換スイッチ２３により、上昇または下降の指示が入力されると、Ｓ１２へ進み、整流回路部５１が出力した昇降信号を判定することにより、下降動作の指示か否かを判定する。Ｓ１２の判定で下降動作の指示でなければ、Ｓ２４へ進み、出力制御部６５が駆動回路部５５を制御して、モータ１１がドラム１３を図１における時計回り方向へ回転させることにより、昇降体７に上昇動作を行わせる。この上昇動作中に上死点検出部５９が上死点を検出すると上昇動作を終了する。

Ｓ１２の判定で、下降動作の指示であれば、Ｓ１４へ進み、上死点検出部５９によるパラメータ値である上死点検出回数が第１基準値である告知回数を超えているか否かを判定する。上死点検出回数が告知回数を超えていなければ、Ｓ２２へ進み、出力制御部６５が駆動回路部５５を制御して、モータ１１がドラム１３を図１における反時計回り方向へ回転させることにより、昇降体７に通常の下降動作を行わせて終了する。

Ｓ１４の判定で、告知回数を超えていれば、Ｓ１６へ進み、上死点検出部５９によるパラメータ値である上死点検出回数が第２基準値である寿命回数未満であるか否かを判定する。上死点検出回数が寿命回数未満でなければ、言い換えれば、上死点検出回数が寿命回数以上であれば、Ｓ２０へ進み、寿命回数を超えて使用されることを防止するためにモータ１１の出力を停止する。但し、昇降装置としての機能停止となるため、昇降体７の位置がどこでもよいわけではなく、昇降体７が昇降装置本体５と嵌合した状態で停止状態とする。

Ｓ１６の判定で、上死点検出回数が寿命回数未満であれば、Ｓ１８へ進み、モータ１１の出力を変更して、昇降体７に告知モードの下降動作を行わせて終了する。この告知モードの下降動作は、使用者に昇降装置３の寿命時期を報知するための下降動作モードであり、例えば、一定距離の昇降体７の下降と一時停止とを繰り返しながら、下死点まで昇降体７を下降させる動作とする。

図６は、告知モードの下降動作を説明する詳細フローチャートである。告知モード下降動作では、まずＳ３０で、回転検知センサ４３が出力するドラム１３の回転に応じたパルス数に基づいて所定距離下降したか否かを判定し、所定距離下降していれば、下死点に到達したとして終了する。所定距離下降していなければ、Ｓ３２へ進む。Ｓ３２では、昇降体７を一定距離として１［ｍ］下降させる。次いでＳ３４で一定時間として２秒間待機する。Ｓ３４で２秒経過すれば、Ｓ３０へ戻り、繰り返す。

以上の告知モード下降動作により、１［ｍ］下降する毎に２秒間停止することを繰り返して、製品の寿命時期を使用者に報知することができる。この告知動作は、通常動作との相違を使用者に知らしめることが目的であるが、そのために本来の昇降装置の目的である照明器具の補修時間を増大させることは好ましくない。このため、本実施形態では、下降動作にのみ告知モードを設けている。但し、上昇動作にも告知モードを設けてもよいし、下降動作と上昇動作のいずれに告知モードを設けてもよい。

また、本実施形態では、告知モードにおける一定距離を１［ｍ］、一定時間を２秒としたが、これらは一例であり、他の数値を選択することも可能である。また、告知モードで、モータ１１の出力を段階的に変更することにより動作速度を段階的に変化させることも可能である。この場合、モータ１１の駆動用直流電圧を供給する整流回路部５１と駆動回路部５５との間に、ＭＯＳ−ＦＥＴやＩＧＢＴ等のスイッチング素子を直列に挿入し、出力制御部６５から出力する駆動パルスのデューティを変化させることで、モータ１１の出力を可変とすることができる。

なお、今回の実施形態では、駆動回路部５５を４つのリレーを切り換えることによって構成しているが、これを半導体素子によって切換を行っても同様の効果を得ることができる。またその場合は、整流回路部５１と駆動回路部５５との間にＭＯＳ−ＦＥＴやＩＧＢＴ等のスイッチング素子を直列に挿入することなしに、出力制御部６５からの駆動パルスの変化でモータ１１の出力を可変とすることができる。

更に、上記の実施形態では、装置の稼働状況に関するパラメータ値として、昇降装置３の昇降回数を示す上死点検出回数を用いたが、これに限定されることはない。例えば、ドラム１３の回転を検出する回転検知センサ４３の信号に基づいて昇降距離を累算した累算移動距離や、モータ１１の駆動時間を累算した累算稼動時間を装置の稼働状況に関するパラメータ値として利用できることは明らかである。

以上説明した本実施形態によれば、装置の稼働状況に関するパラメータ値を検出し、パラメータ値が第１基準値に達するとモータの出力を変更することにより寿命時期を報知するようにしたので、昇降装置の構成が複雑となる警告表示部を設けることなく、寿命時期を報知することができるという効果がある。

また本実施形態によれば、装置の稼働状況に関するパラメータ値を検出し、パラメータ値が第２基準値に達した後、昇降体が昇降装置本体と嵌合位置にあるときにモータの出力を停止するようにしたので、照明器具としての機能を損なうことなく、昇降中の不具合を防止することができるという効果がある。

１…昇降式照明器具
３…昇降装置
５…昇降装置本体
７…昇降体
９…照明器具本体
１１…モータ
１３…ドラム
１５，１５ａ，１５ｂ…プーリ
１７…ワイヤロープ
２７…制御部
２９…上死点検知機構
５９…上死点検出部
６３…比較判定部
６５…出力制御部

Claims (5)

1. モータにより昇降体を昇降させる昇降装置であって、
   装置の稼働状況に関するパラメータ値を検出する検出部と、
   該検出部が検出したパラメータ値と第１基準値とを比較判定する比較判定部と、
   該比較判定部の比較判定結果に基づいて前記モータの出力を制御する出力制御部と、
   を制御部に備え、
   前記パラメータ値が第１基準値に達すると前記モータの出力を断続させるように変更することにより寿命時期を報知することを特徴とする昇降装置。
2. 第１基準値より大きい第２基準値を設け、
   前記パラメータ値が第２基準値に達したときに、前記モータの出力を停止することを特徴とする請求項１に記載の昇降装置。
3. 前記パラメータ値が第２基準値に達した後に、昇降体が昇降装置本体と嵌合する位置にあるときに、前記モータの出力を停止することを特徴とする請求項２に記載の昇降装置。
4. 前記パラメータ値が第１基準値に達した後に、段階的に前記モータの出力を変更することにより動作速度を段階的に変化させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の昇降装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の昇降装置と、該昇降装置により昇降される昇降体に固定される照明器具本体とを備えたことを特徴とする昇降式照明器具。

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