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管狀馬達、無刷馬達的控制方法、帶制動器的馬達與流程

文檔序號:12289428閱讀:404來源:國知局
管狀馬達、無刷馬達的控制方法、帶制動器的馬達與流程

本發明(第一發明)涉及一種在筒狀的殼體的內側沿軸線方向配置有馬達單元以及行星齒輪單元的管狀馬達。

本發明(第二發明)涉及一種用于電動卷簾裝置等的無刷馬達的控制方法。

本發明(第三發明)涉及一種內置有向馬達軸施加制動力的制動器的帶制動器的馬達。



背景技術:

(第一發明)

以因卷繞卷簾或遮簾等幕狀物的目的等使用的管狀馬達在筒狀的殼體的內側沿軸線方向配置有馬達單元以及行星齒輪單元(參照專利文獻1)。在專利文獻1的圖3所記載的管狀馬達中,相對于隔壁部在輸出側直接相鄰配置有行星齒輪單元,行星齒輪以從輸出相反側被隔壁部的輸出側的平坦的面支承的狀態旋轉,隔壁部在馬達單元中在轉子的輸出側將轉子支承為能夠旋轉。

但是,在專利文獻1的圖3所記載的結構中,當涂布于行星齒輪單元的潤滑脂泄漏時,沒有接潤滑脂的空間。因此,在專利文獻1的圖1所記載的馬達中,在隔壁部的輸出側設置能夠供潤滑脂流入的凹部,并且在隔壁部與行星齒輪單元之間配置齒輪罩,通過齒輪罩從輸出相反側支承行星齒輪。在此,齒輪罩的徑向外側部分夾在行星齒輪單元中的形成有內齒輪的圓筒體與隔壁部的徑向外側端部之間。

(第二發明)

無刷馬達具有:具有轉子磁鐵的轉子;具有多個驅動線圈的定子;以及對轉子磁鐵的旋轉進行檢測的磁傳感器元件等,根據磁傳感器元件的檢測結果對供給至驅動線圈的馬達電流進行控制。在將這種無刷馬達用于電動卷簾裝置等的情況下,卷簾的自身重量或與卷簾的卷繞軸連接的彈簧的作用力等負荷從外部施加于轉子。因此,在使轉子向被施加外部負荷的方向旋轉時,有可能以比指定的速度快的速度旋轉,發生損傷無刷馬達等問題。

另一方面,提出了以下技術:在卷簾卷繞裝置設置編碼器等位置傳感器或轉速傳感器等旋轉傳感器,根據實際轉速與已設定的轉速的比較結果控制馬達的驅動(參照專利文獻2)。

(第三發明)

以卷繞卷簾或遮簾等幕狀物的目的等使用的管狀馬達在筒狀的殼體的內側沿軸線方向配置有馬達單元以及行星齒輪單元(參照專利文獻1)。在所述管狀馬達中,以使卷簾等在規定的位置停止為目的,構成為內置有向馬達軸施加制動力的制動器的帶制動器的馬達(專利文獻3)。

更具體地說,在專利文獻3所記載的帶制動器的馬達中,制動部在馬達軸線方向上具有相向的三個制動盤,使三個制動盤在軸線方向上抵接而產生對馬達軸的制動力。在此,對三個制動盤中的中央的制動盤設置從外周面朝向徑向外側突出的突起,另一方面,在包圍三個制動盤的筒狀保持架的內表面形成沿軸線方向延伸的槽,通過使突起嵌入槽內,阻止中央的制動盤繞軸線旋轉。

現有技術文獻

專利文獻

(第一發明)

專利文獻1:日本特開2007-195284號公報的圖1以及圖3

(第二發明)

專利文獻2:日本特開2001-288970號公報

(第三發明)

專利文獻3:日本特開2003-262242號公報



技術實現要素:

發明所要解決的課題

(第一發明)

但是,無論在專利文獻1的圖1以及圖3中哪一圖所記載的管狀馬達中,在行星齒輪單元與馬達單元的輸出側重疊的時點,或者在行星齒輪單元隔著齒輪罩與馬達單元的輸出側重疊的時點,行星齒輪都被從輸出相反側支承。因此,存在管狀馬達的組裝效率低的問題。并且,在專利文獻1的圖1所記載的管狀馬達中,由于需要在馬達單元的輸出側支承行星齒輪的齒輪罩,因此存在零件數增加的問題。

鑒于以上問題,本發明(第一發明)的課題在于提供一種即使在馬達單元的輸出側端板部的輸出側端面設置有凹部的情況下,零件數也少,并且能夠高效地進行組裝的管狀馬達。

(第二發明)

但是,在專利文獻2所記載的結構中,由于需要設置編碼器等位置傳感器或轉速傳感器等旋轉傳感器,因此存在電動卷簾裝置的成本增大的問題。

鑒于以上問題,本發明(第二發明)的課題在于提供一種即使不追加編碼器等位置傳感器或轉速傳感器等旋轉傳感器,也能夠對被從外部施加負荷的轉子的旋轉進行控制的無刷馬達的控制方法。

(第三發明)

為了構成制動部,需要使多個制動盤中的任一個都無法繞軸線旋轉。并且,在制動部中,能夠在使制動盤彼此在更靠徑向外側的位置接觸時獲得較大的制動力。

但是,如專利文獻3所記載的結構,在利用從中央的制動盤的外周面朝向徑向外側突出的突起的情況下,由于在中央的制動盤的徑向外側部分形成有突起,因此無法采用使所述徑向外側部分與其他制動盤接觸的結構。因此,在專利文獻3所記載的結構中,存在與中央的制動盤的外徑尺寸相比制動力小的問題。

鑒于以上問題,本發明(第三發明)的課題在于提供一種能夠通過使產生制動力的部件彼此盡可能在徑向外側接觸來獲得較大的制動力的帶制動器的馬達。

用于解決課題的手段

(第一發明)

為了解決上述課題,本發明所涉及的管狀馬達具有:筒狀的殼體,其沿馬達軸線方向延伸;馬達單元,其設置在該殼體的內側;以及第一行星齒輪單元,其在所述殼體的內側相對于所述馬達單元配置在所述馬達軸線方向的輸出側,在所述馬達單元中,在輸出側端板部的輸出側端面形成有朝向輸出相反側凹陷的凹部,所述輸出側端板部在轉子的輸出側將該轉子支承為能夠旋轉,在所述第一行星齒輪單元中,行星齒輪架具有支承板,所述支承板在輸出相反側與行星齒輪重疊,并從輸出相反側支承該行星齒輪,所述第一行星齒輪單元在輸出側直接與所述輸出側端板部相鄰。

在本發明中,由于在輸出側端板部的輸出側端面形成有凹部,所述凹部朝向輸出相反側凹陷,因此即使在涂布于第一行星齒輪單元的潤滑脂從第一行星齒輪單元泄漏的情況下,泄漏的潤滑脂也會積存在凹部內。因此,潤滑脂不易流入馬達單元側。并且,由于第一行星齒輪單元的行星齒輪架具有支承板,所述支承板在輸出相反側與行星齒輪重疊,并從輸出相反側支承行星齒輪,因此第一行星齒輪單元以第一行星齒輪單元自身獨立。因此,即使在輸出側端板部的輸出側端面形成有凹部的情況下,也無需利用齒輪罩等支承行星齒輪。因此,能夠削減零件數。并且,能夠高效地組裝管狀馬達。

在本發明中,優選所述第一行星齒輪單元具有筒體,所述筒體在內周面形成有內齒輪,該筒體的所述輸出相反側端部與所述輸出側端板部接觸。根據所述結構,由于容易連接第一行星齒輪單元與馬達單元,因此能夠高效地組裝管狀馬達。并且,由于第一行星齒輪單元的筒體與馬達單元的輸出側端板部直接連接,因此能夠提高筒體與馬達單元的輸出側端板部的同軸精度。因此,能夠提高第一行星齒輪單元與馬達單元的同軸精度。

在本發明中,優選所述輸出側端板部具有:內周側環狀凸部,其從所述輸出側端面向輸出側突出;以及外周側環狀凸部,其在比該內周側環狀凸部靠徑向外側的位置從所述輸出側端面向輸出側突出,所述內周側環狀凸部與所述外周側環狀凸部之間成為所述凹部。根據所述結構,潤滑脂不易流入馬達單元側。

在本發明中,優選在所述筒體的所述輸出相反側端部呈環狀地形成有階梯部,所述階梯部使位于輸出相反側的部分的內徑大于形成有所述內齒輪的部分的內徑,所述階梯部中朝向輸出相反側的第一部分從輸出側與所述外周側環狀凸部接觸,所述階梯部中朝向徑向內側的第二部分從徑向外側與所述外周側環狀凸部接觸。根據所述結構,潤滑脂不易從輸出側端板部與筒體之間向外側泄漏。

在本發明中,優選在所述筒體的內部,相對于所述第一行星齒輪單元在輸出側配置有第二行星齒輪單元,在所述第二行星齒輪單元中,行星齒輪架具有支承板,所述支承板在輸出相反側與行星齒輪重疊,并從輸出相反側支承該行星齒輪。根據所述結構,由于能夠容易地沿著馬達軸線配置第一行星齒輪單元以及第二行星齒輪單元,因此能夠高效地組裝管狀馬達。

在本發明中,優選在所述筒體的內部,相對于所述第二行星齒輪單元在輸出側配置有第三行星齒輪單元,在所述第三行星齒輪單元中,行星齒輪架具有支承板,所述支承板在輸出相反側與行星齒輪重疊,并從輸出相反側支承該行星齒輪。根據所述結構,由于也容易沿著馬達軸線配置第三行星齒輪單元,因此能夠高效地組裝管狀馬達。

在本發明中,優選所述第一行星齒輪單元的內齒輪、所述第二行星齒輪單元的內齒輪以及所述第三行星齒輪單元的內齒輪均形成于所述筒體的內周面。根據所述結構,由于只要在筒體的內側依次裝設第三行星齒輪單元、第二行星齒輪單元以及第一行星齒輪單元即可,因此能夠高效地組裝管狀馬達。

在本發明中,優選所述筒體的內徑從輸出側朝向輸出相反側逐級變大。根據所述結構,容易在筒體的內側裝設第三行星齒輪單元、第二行星齒輪單元以及第一行星齒輪單元。并且,能夠容易地在筒體的內周面形成內齒輪。

在本發明中,能夠采用如下結構:在所述殼體的內側的在輸出相反側與所述馬達單元相鄰的位置設置有制動器單元,所述制動器單元使該馬達單元的轉子制動。在所述結構中,潤滑脂也不易流入制動器單元,因此制動器單元的動作穩定。

(第二發明)

為了解決上述課題,本發明涉及無刷馬達的控制方法,所述無刷馬達具有:具有轉子磁鐵的轉子;具有多個驅動線圈的定子;以及生成與所述轉子磁鐵的旋轉對應的位置檢測信號的磁傳感器元件,在驅動所述轉子向第一方向旋轉的第一方向驅動工序中,在開始向所述驅動線圈供電之前,根據所述磁傳感器元件的檢測結果進行檢測所述轉子的旋轉的旋轉檢測處理,在該旋轉檢測處理的檢測結果中,在所述轉子的轉速小于閾值的情況下,將驅動所述轉子向所述第一方向旋轉的驅動電流供給至所述多個驅動線圈,在所述轉子的轉速為所述閾值以上的情況下,向所述轉子施加制動力,所述轉子被從外部施加使該轉子向所述第一方向旋轉的負荷。

在本發明中,在驅動轉子向第一方向旋轉時,在開始向驅動線圈供電之前,進行檢測轉子的旋轉的旋轉檢測處理,在轉子的轉速為閾值以上的情況下,向轉子施加制動力,其中,所述轉子被從外部施加使該轉子向第一方向旋轉的負荷。因此,能夠抑制轉子以目標速度以上的速度旋轉。并且,在旋轉檢測處理中,由于使用位置檢測用信號生成用的磁傳感器元件,因此無需設置編碼器等位置傳感器或轉速傳感器等旋轉傳感器。因此,能夠降低成本。

在本發明中,優選通過使所述多個驅動線圈中的至少一個驅動線圈的兩端短路來產生所述制動力。根據所述結構,能夠通過控制對驅動線圈的通電來產生制動力。

在本發明中,優選在向所述轉子施加所述制動力時,對驅動所述轉子向所述第一方向旋轉時的指令速度與通過所述磁傳感器元件檢測出的所述轉子的轉速進行比較,根據所述指令速度與所述轉速的比較結果改變所述制動力的大小。根據所述結構,能夠向轉子施加適當的制動力。

在本發明中,優選在驅動所述轉子向與所述第一方向相反的第二方向旋轉的第二方向驅動工序中,不進行所述旋轉檢測處理,而是將驅動所述轉子向所述第二方向旋轉的驅動電流供給至所述多個驅動線圈。根據所述結構,由于能夠減少處理次數,因此能夠減輕控制的負荷。

在本發明中,優選在將所述驅動電流供給至所述多個驅動線圈之后,根據所述磁傳感器元件的檢測結果檢測所述轉子的旋轉,在所述轉子的轉速低于速度指示值的情況下,增大所述驅動電流,在所述轉子的轉速低于所述速度指示值的情況下,減小所述驅動電流。根據所述結構,由于能夠將實際轉速反饋給驅動電流,因此能夠使轉子的轉速接近速度指示值。

在本發明中,能夠采用如下結構:所述轉子借助減速輪系與卷簾卷繞用旋轉軸連接。在所述結構的情況下,雖然卷簾的自身重量或與卷簾卷繞用旋轉軸(卷繞軸)連接的施力部件的作用力作為使轉子向第一方向旋轉的外部負荷施加于轉子,但是即使在該情況下,也能夠抑制轉子以目標速度以上的速度旋轉。

(第三發明)

為了解決上述課題,本發明所涉及的帶制動器的馬達具有:具有能夠繞軸線旋轉的馬達軸的馬達部;以及向所述馬達軸施加制動力的制動部,所述制動部具有:圓板狀的第一板,其與所述馬達軸一體地旋轉;第二板,其在軸線方向上與該第一板相向;筒狀保持架,其配置在該第二板的周圍;旋轉阻止機構,其阻止所述第二板繞所述軸線旋轉;以及板驅動機構,其向所述第一板與所述第二板接觸的方向以及分離的方向驅動所述第二板,所述第二板具有:板狀部,其與所述第一板相向;以及凸部,其從該板狀部向與所述第一板相反的一側突出,所述旋轉阻止機構在所述凸部與所述筒狀保持架之間阻止所述第二板的旋轉,在所述第一板與所述第二板通過所述板驅動機構接觸時,所述第一板與所述第二板至少在徑向外側部分接觸而產生所述制動力。

在本發明中,通過板驅動機構驅動第二板,使第一板與第二板接觸來產生制動力。在此,針對第二板構成了阻止第二板繞軸線旋轉的旋轉阻止機構,旋轉阻止機構構成于第二板中的凸部與筒狀保持架之間,所述凸部從板狀部向與第一板相反的一側突出。因此,能夠使第一板與第二板至少盡可能在徑向外側部分接觸來產生制動力,因此即使不過度增大第一板的外徑以及第二板的外徑,也能夠產生較大的制動力。

在本發明中,能夠采用如下結構:所述旋轉阻止機構具有:軸部,其從所述凸部向徑向外側突出;以及槽,其在所述筒狀保持架的內表面沿著所述軸線方向延伸,且供所述軸部的徑向外側的端部嵌入。

在本發明中,優選所述軸部由連接軸的端部構成,所述連接軸連接所述凸部與所述板驅動機構的直動軸。根據所述結構,由于能夠利用連接第二板與板驅動機構的直動軸的連接軸構成旋轉阻止機構,因此能夠簡化制動部的結構。

在本發明中,優選所述第一板是摩擦板,所述第二板的外徑大于所述第一板的外徑,在所述第一板與所述第二板通過所述板驅動機構接觸時,至少所述第一板的最靠徑向外側的端部與所述第二板接觸而產生所述制動力。根據所述結構,能夠最大限度地利用作為摩擦板構成的第一板的外徑在第一板與第二板之間產生較大的制動力。

在本發明中,優選所述第一板在與所述第二板相向的面的最靠徑向外側的端部具有第一環狀凸部,所述第一環狀凸部朝向所述第二板突出。根據所述結構,由于第一板的第一環狀凸部(徑向外側的端部)與第二板可靠地接觸,因此能夠在第一板與第二板之間產生較大的制動力。

在本發明中,優選具有支承面,所述支承面相對于所述第一板在與所述第二板相反的一側相向,且無法進行所述軸線方向的移動以及繞所述軸線的旋轉,在所述第二板與所述第一板接觸時,所述支承面至少與所述第一板的徑向外側部分接觸。根據所述結構,即使在第一板(摩擦板)與支承面之間,也能夠產生較大的制動力。

在本發明中,優選所述支承面的外徑大于所述第一板的外徑,在所述第一板與所述第二板通過所述板驅動機構接觸時,所述支承面至少與所述第一板的最靠徑向外側的端部接觸。根據所述結構,能夠最大限度地利用作為摩擦板構成的第一板的外徑在第一板(摩擦板)與支承面之間獲得較大的制動力。

在本發明中,優選所述第一板在與所述支承面相向的面的最靠徑向外側的端部具有第二環狀凸部,所述第二環狀凸部朝向所述支承面突出。根據所述結構,由于第一板的第二環狀凸部(徑向外側的端部)與支承面可靠地接觸,因此能夠在第一板與支承面之間產生較大的制動力。

在本發明中,能夠采用如下結構:所述支承面是固定于軸承保持架的第三板的所述第一板側的面,所述軸承保持架保持對所述馬達軸進行支承的向心軸承。

在本發明中,能夠采用如下結構:所述板驅動機構具有:彈簧部件,其將所述第二板朝向所述第一板施力;以及直動致動器,其使基于該彈簧部件的施力停止。

在該情況下,能夠采用如下結構:所述直動致動器是螺線管致動器。

在本發明中,能夠采用如下結構:在相對于所述馬達部與所述制動部相反的一側具有減速部,所述減速部將所述馬達軸的旋轉減速并傳遞至輸出部件。

發明效果

(第一發明)

在本發明中,由于在輸出側端板部的輸出側端面形成有朝向輸出相反側凹陷的凹部,因此即使在涂布于第一行星齒輪單元的潤滑脂從第一行星齒輪單元泄漏的情況下,泄漏的潤滑脂也會積存在凹部內。因此,潤滑脂不易流入馬達單元側。并且,由于第一行星齒輪單元的行星齒輪架具有支承板,所述支承板在輸出相反側與行星齒輪重疊,并從輸出相反側支承行星齒輪,因此第一行星齒輪單元以第一行星齒輪單元自身獨立。因此,即使在輸出側端板部的輸出側端面形成有凹部的情況下,也無需利用齒輪罩等支承行星齒輪。因此,能夠削減零件數。并且,能夠高效地組裝管狀馬達。

(第二發明)

在本發明中,在驅動轉子向第一方向旋轉時,在開始向驅動線圈供電之前,進行檢測轉子的旋轉的旋轉檢測處理,在轉子的轉速為閾值以上的情況下,使多個驅動線圈短路,向轉子施加制動力,其中,轉子被從外部施加向第一方向旋轉的負荷。因此,能夠抑制轉子以目標速度以上的速度旋轉。并且,由于在旋轉檢測處理中使用FG信號生成用的磁傳感器元件,因此無需設置編碼器等位置傳感器或轉速傳感器等旋轉傳感器。因此,能夠降低成本。

(第三發明)

在本發明中,通過板驅動機構驅動第二板,使第一板與第二板接觸來產生制動力。在此,針對第二板構成了阻止第二板繞軸線旋轉的旋轉阻止機構,但是旋轉阻止機構構成于第二板中的凸部與筒狀保持架之間,所述凸部從板狀部向與第一板相反的一側突出。因此,能夠使第一板與第二板至少在徑向外側部分接觸來產生制動力,因此即使不過度增大第一板的外徑以及第二板的外徑,也能夠產生較大的制動力。

附圖說明

(第一發明)

圖1是應用了本發明的管狀馬達的說明圖。

圖2是應用了本發明的管狀馬達的剖視圖。

圖3是表示應用了本發明的管狀馬達中的馬達單元以及減速單元的外觀的立體圖。

圖4是在應用了本發明的管狀馬達中使用的馬達單元的說明圖。

圖5是在應用了本發明的管狀馬達中使用的減速單元的說明圖。

圖6是在應用了本發明的管狀馬達的減速單元中使用的行星齒輪單元的說明圖。

(第二發明)

圖7是應用了本發明的管狀馬達的說明圖。

圖8是應用了本發明的無刷馬達的控制方法的流程圖。

圖9是表示在應用了本發明的無刷馬達的控制方法中結束處理時的處理的流程圖。

圖10是表示在應用了本發明的無刷馬達的控制方法中控制無刷馬達的轉速時的處理的流程圖。

圖11是表示在應用了本發明的無刷馬達的控制方法中施加于轉子的制動力的設定方法的說明圖。

(第三發明)

圖12是應用了本發明的帶制動器的馬達的說明圖。

圖13是應用了本發明的帶制動器的馬達的剖視圖。

圖14是表示應用了本發明的帶制動器的馬達中的馬達單元以及減速單元的外觀的立體圖。

圖15是在應用了本發明的帶制動器的馬達中使用的馬達單元的說明圖。

圖16是應用了本發明的帶制動器的馬達中的制動器單元的分解立體圖。

圖17是應用了本發明的帶制動器的馬達中的制動器單元的旋轉阻止機構的說明圖。

具體實施方式

(第一發明)

利用(0054)段至(0088)段、(0175)段以及圖1至圖6對第一發明進行說明。

以下,參照附圖對應用了本發明的管狀馬達進行說明。在以下說明中,對馬達軸線標注L,對馬達軸突出的輸出側標注L1,對與馬達軸突出的一側相反的一側(輸出相反側)標注L2來進行說明。

(整體結構)

圖1是應用了本發明的管狀馬達1的說明圖,圖1(a)、(b)、(c)是管狀馬達1的立體圖、從管狀馬達1省略了殼體2的狀態的立體圖、容納在殼體的內部的單元的分解立體圖。圖2是應用了本發明的管狀馬達1的剖視圖,圖2(a)、(b)是管狀馬達1整體的剖視圖以及放大示出馬達單元與減速單元6間的邊界部分等的剖視圖。

圖1以及圖2所示的管狀馬達1是以卷繞卷簾或遮簾等幕狀物的目的等使用的馬達,具有沿馬達軸線方向L延伸的筒狀的殼體2。在殼體2的內側從輸出相反側L2朝向輸出側L1依次配置有電路板3、制動器單元4、馬達單元5、減速單元6,馬達軸10從減速單元6向輸出側L1突出。在電路板3的輸出相反側L2的端部安裝有基板保持架30,電路板3借助基板保持架30保持于殼體2。在殼體2的輸出相反側L2的端部設置有用于連接電路板3與配線11的連接器12,連接器12與電路板3用引線(未圖示)等連接。制動器單元4是具有通過保持架40支承的螺線管41、摩擦板42等的摩擦式制動器單元。

(馬達單元5的結構)

圖3是表示應用了本發明的管狀馬達1中的馬達單元5以及減速單元6的外觀的立體圖。圖4是在應用了本發明的管狀馬達1中使用的馬達單元5的說明圖,圖4(a)、(b)是定子等的分解立體圖以及轉子等的立體圖。

如圖2以及圖3所示,馬達單元5和減速單元6呈同軸狀配置,在從馬達單元5向輸出側L1突出的旋轉軸59安裝有朝向減速單元6的輸出齒輪61。

如圖4所示,在馬達單元5中,定子51具有:鐵芯511,其在周向上配置有多個;絕緣件512,其覆蓋于鐵芯511的兩端;以及線圈513,其隔著絕緣件512卷繞于鐵芯511,通過圓筒狀的鐵芯保持架52保持多個鐵芯511。并且,在定子51的輸出相反側L2的端面保持有馬達基板514。

在馬達單元5中,轉子53具有:旋轉軸59,其沿馬達軸線L方向延伸;筒狀的軛531,其固定于旋轉軸59的外周面;以及圓筒狀的磁鐵532,其固定于軛531的外周面。在旋轉軸59中,在向輸出側L1突出的輸出側軸部59a安裝有輸出齒輪61,向輸出相反側L2突出的輸出相反側軸部59b與制動器單元4連接。

在馬達單元5中,在轉子53的輸出相反側L2配置有將轉子53支承為能夠旋轉的輸出相反側端板部54,在轉子53的輸出側L1配置有將轉子53支承為能夠旋轉的輸出側端板部55。輸出相反側端板部54具有:圓板部541,其在中央形成有軸孔540;圓筒部542,其從圓板部541的外緣向輸出側L1延伸;以及肋狀的凸部543,其在圓筒部542的馬達軸線L方向的中央向徑向外側突出,凸部543形成于圓筒部542的整周。軸孔540為使階梯部朝向輸出側L1的帶有階梯的孔,在軸孔540保持有將旋轉軸59的輸出相反側軸部59b支承為能夠旋轉的圓環狀的軸承56。軸承56由燒結含油軸承等構成。

輸出側端板部55具有:圓板部551,其在中央形成有軸孔550;以及圓筒部552,其從圓板部551的外緣向輸出相反側L2延伸。軸孔550為使階梯部朝向輸出相反側L2的帶有階梯的孔,在軸孔550保持有將旋轉軸59的輸出側軸部59a支承為能夠旋轉的圓環狀的軸承57。軸承57由燒結含油軸承等構成。

在輸出側端板部55中,在圓板部551的輸出側端面556形成有在徑向內側向輸出側L1突出的圓環狀的內周側環狀凸部567,在內周側環狀凸部567的內側開出了軸孔550。并且,在圓板部551的輸出側端面556,在比內周側環狀凸部567靠徑向外側且比圓板部551的外緣靠徑向內側的位置形成有朝向輸出側L1突出的圓環狀的外周側環狀凸部558,內周側環狀凸部567與外周側環狀凸部558之間成為向輸出相反側L2凹陷的圓環狀的凹部569。

在輸出側端板部55中,在圓筒部552的外周面形成有向徑向外側突出的卡合凸部552a以及凸部552b。因此,在將輸出側端板部55的圓筒部552嵌入到鐵芯保持架52的內側時,鐵芯保持架52的輸出側端部521與凸部552b抵接。并且,在鐵芯保持架52的內周面形成有階梯部523,階梯部523使輸出側端部521的內徑大于位于比輸出側端部521靠輸出相反側L2的位置的部分522的內徑。與此相對,在輸出側端板部55的圓筒部552的外周面形成有階梯部555,階梯部555使位于輸出相反側L2的端部的輸出相反側端部553的外徑小于位于比輸出相反側端部553靠輸出側L1的位置的部分554的外徑。因此,如圖2(b)所示,在將輸出側端板部55的圓筒部552嵌入到鐵芯保持架52的內側時,鐵芯保持架52的輸出側端部521從徑向外側與輸出側端板部55的輸出相反側端部553重疊,并且從輸出相反側L2與階梯部555中的朝向輸出相反側L2的部分抵接。這樣一來,進行輸出側端板部55相對于鐵芯保持架52的馬達軸線L方向的定位。

(減速單元6的結構)

圖5是在應用了本發明的管狀馬達1中使用的減速單元6的說明圖,圖5(a)、(b)、(c)是減速單元6的分解立體圖、圓筒體的剖視圖以及放大示出圓筒體的輸出相反側端部的剖視圖。圖6是在應用了本發明的管狀馬達1的減速單元6中使用的行星齒輪單元的說明圖,圖6(a)、(b)、(c)是第一行星齒輪單元7的分解立體圖、第二行星齒輪單元8的分解立體圖以及第三行星齒輪單元9的分解立體圖。

如圖5所示,在減速單元6中,從馬達軸線方向L的輸出相反側L2朝向輸出側L1依次配置有第一行星齒輪單元7、第二行星齒輪單元8以及第三行星齒輪單元9,在第一行星齒輪單元7、第二行星齒輪單元8以及第三行星齒輪單元9的徑向外側配置有圓筒狀的筒體65。

在第一行星齒輪單元7中,內齒輪70形成于筒體65的內周面68中的輸出相反側L2的部分。并且,第二行星齒輪單元8的內齒輪80在筒體65的內周面68中相對于內齒輪70形成在輸出側L1的部分。并且,第三行星齒輪單元9的內齒輪90在筒體65的內周面68中相對于內齒輪80形成在輸出側L1的部分。在本實施方式中,內齒輪80和內齒輪90在馬達軸線方向L上連續形成。根據所述結構,即使在設置了第一行星齒輪單元7、第二行星齒輪單元8以及第三行星齒輪單元9的情況下,也能夠簡化減速單元6的結構。

在此,筒體65的內徑從輸出側L1朝向輸出相反側L2逐級變大。更具體地說,筒體65在輸出側L1具有端板部66,在輸出相反側L2與端板部66相鄰的厚壁的第一筒部651的內徑、在輸出相反側L2與第一筒部651相鄰的第二筒部652的內徑以及在輸出相反側L2與第二筒部652相鄰的第三筒部653的內徑具有以下關系。

第一筒部651<第二筒部652<第三筒部653

在所述筒部中,在第二筒部652形成有內齒輪80以及內齒輪90,在第三筒部653形成有內齒輪70。

筒部661在端板部66的中央朝向輸出側L1突出,筒部661的內側成為使馬達軸10貫通的軸孔662。并且,在端板部66形成有在側面開口的孔663,在所述孔663緊固有將殼體2與筒體65固定的螺絲68(參照圖1)。并且,與輸出側端板部55的卡合凸部552a(參照圖4)卡合的卡合部64從筒體65的輸出相反側L2的端部朝向輸出相反側L2突出。在卡合凸部552a的孔552c(參照圖4)緊固有螺絲69,從而固定殼體2、筒體65以及輸出側端板部55。

在圖5以及圖6中,第一行星齒輪單元7以固定于馬達單元5的旋轉軸59的輸出齒輪61(參照圖3以及圖4)為恒星齒輪,具有與輸出齒輪61嚙合的三個行星齒輪71和支承行星齒輪71的行星齒輪架75。在本實施方式中,行星齒輪架75具有保持架76,保持架76具有將三個行星齒輪71分別支承為能夠旋轉的三個支軸761,在保持架76中,支軸761從位于輸出側L1的圓板部762朝向輸出相反側L2延伸。并且,保持架76具有從圓板部762的外緣向輸出相反側L2突出的支承板部763。支承板部763在周向上形成于分離的三個部位,行星齒輪71的局部從支承板部763之間向徑向外側突出,與內齒輪70嚙合。

在支承板部763的輸出相反側L2的端部通過螺絲799固定有支承板79。支承板79呈在中央形成有使旋轉軸59貫通的孔790的圓環狀,在孔790的周圍形成有使螺絲799的軸部穿過的孔791和供支軸761的輸出相反側L2的端部嵌入的孔792。在本實施方式中,在行星齒輪71的供支軸761嵌入的軸孔711的周圍形成有周槽712,在周槽712配置有螺旋彈簧72。因此,行星齒輪71被螺旋彈簧72向輸出相反側L2施力,在輸出相反側L2被支承板79支承。

在行星齒輪架75中,在圓板部762的輸出側L1的面形成有凹部764,在凹部764通過螺絲749固定有輸出齒輪74的輸出相反側L2的端部741。輸出齒輪74用作第二行星齒輪單元8的恒星齒輪。所述行星齒輪架75借助輸出齒輪74能夠旋轉地支承于輸出齒輪61。

第二行星齒輪單元8具有:與輸出齒輪74嚙合的三個行星齒輪81;以及支承行星齒輪81的行星齒輪架85。在本實施方式中,行星齒輪架85具有保持架86,保持架6具有將三個行星齒輪81分別支承為能夠旋轉的三個支軸861,在保持架86中,支軸861從位于輸出側L1的圓板部862朝向輸出相反側L2延伸。并且,保持架86具有從圓板部862的外緣向輸出相反側L2突出的支承板部863,支承板部863在周向上形成于分離的三個部位,行星齒輪81的局部從支承板部863之間向徑向外側突出,與內齒輪80嚙合。

在支承板部863的輸出相反側L2的端部通過螺絲899固定有支承板89。支承板89呈在中央形成有使輸出齒輪74貫通的孔890的圓環狀,在孔890的周圍形成有使螺絲899的軸部穿過的孔891和與支軸861的輸出相反側L2的端部卡合的卡合孔89。所述支承板89在輸出相反側L2支承行星齒輪81。

在行星齒輪架85中,在圓板部862的輸出側L1的面形成有凹部864,在凹部864通過螺絲849固定有輸出齒輪84的輸出相反側L2的端部841。輸出齒輪84用作第三行星齒輪單元9的恒星齒輪。所述行星齒輪架85借助輸出齒輪84能夠旋轉地支承于輸出齒輪74。

第三行星齒輪單元9具有:與輸出齒輪84嚙合的三個行星齒輪91;以及支承行星齒輪91的行星齒輪架95。在本實施方式中,行星齒輪架95具有圓板狀的保持架96,在保持架96中,三個支軸961朝向輸出相反側L2延伸。支軸961通過螺絲969固定于保持架96的圓板部962,三個支軸961將三個行星齒輪91分別支承為能夠旋轉。行星齒輪91的局部向徑向外側突出,與內齒輪90嚙合。

在此,在支軸961的輸出相反側L2的端部固定有支承板99。支承板99呈在中央形成有使輸出齒輪84貫通的孔990的圓環狀,在孔990的周圍形成有與支軸961的輸出相反側L2的端部卡合的卡合孔992。所述支承板99在輸出相反側L2支承行星齒輪91。

在行星齒輪架95中,在圓板部962的輸出側L1的面形成有凹部964,在凹部964通過螺絲949固定有馬達軸10的輸出相反側L2的端部101。所述行星齒輪架95借助馬達軸10能夠旋轉地支承于輸出齒輪84。

在這樣構成的減速單元6中,當馬達單元5動作而旋轉軸59旋轉時,旋轉軸59的旋轉分別被第一行星齒輪單元7、第二行星齒輪單元8以及第三行星齒輪單元9減速而傳遞至馬達軸10。

(馬達單元5與減速單元6的連接結構)

在本實施方式的管狀馬達1的第一行星齒輪單元7、第二行星齒輪單元8以及第三行星齒輪單元9中,行星齒輪架75、85、95分別具有在輸出相反側L2支承行星齒輪71、81、91的支承板79、89、99,各自成為完善的結構。因此,在組裝管狀馬達1時,只要在將第三行星齒輪單元9、第二行星齒輪單元8以及第一行星齒輪單元7從輸出相反側L2依次裝設于筒體65的內側之后,將筒體65的輸出相反側端部67與馬達單元5的輸出側端板部55連接,就能夠連接馬達單元5與減速單元6。

在該狀態下,第一行星齒輪單元7處于在輸出側L1直接與輸出側端板部55相鄰的狀態,在第一行星齒輪單元7與輸出側端板部55之間不存在齒輪罩等。

在此,將筒體65的輸出相反側端部67直接與馬達單元5的輸出側端板部55接觸。在本實施方式中,在筒體65的輸出相反側端部67呈環狀形成有階梯部670,該階梯部670使位于輸出相反側L2的部分的內徑大于形成有內齒輪70的第三筒部653的內徑。因此,階梯部670中的朝向輸出相反側L2的第一部分671從輸出側L1與輸出側端板部55的外周側環狀凸部568接觸,階梯部670中的朝向徑向內側的第二部分672從徑向外側與輸出側端板部55的外周側環狀凸部568接觸。

在該狀態下,在第一行星齒輪單元7與輸出側端板部55之間,在輸出側端板部55的輸出側端面556形成有朝向輸出相反側L2凹陷的凹部569。因此,即使在涂布于第一行星齒輪單元7等的潤滑脂從第一行星齒輪單元7向輸出相反側L2泄漏的情況下,泄漏的潤滑脂也會積存在凹部569內。因此,潤滑脂不易流入馬達單元5側。因此,在馬達單元5中,不易發生因潤滑脂引起的過熱等。并且,由于潤滑脂不易從馬達單元5進一步流入至制動器單元4,因此不易發生因潤滑脂引起的制動動作的不良情況等。并且,由于在輸出側端板部55中,內周側環狀凸部567與外周側環狀凸部568之間成為環狀的凹部569,因此潤滑脂無論從輸出側端板部55的徑向內側還是從徑向外側都不易泄漏。并且,在筒體65的輸出相反側端部67中,階梯部670中的朝向輸出相反側L2的第一部分671從輸出側L1與輸出側端板部55的外周側環狀凸部568接觸,階梯部670中的朝向徑向內側的第二部分672從徑向外側與輸出側端板部55的外周側環狀凸部568接觸。因此,潤滑脂不易從輸出側端板部55與筒體65之間向外側泄漏。

(本實施方式的主要效果)

如上說明,在本實施方式的管狀馬達1中,第一行星齒輪單元7的行星齒輪架75具有支承板79,該支承板79在輸出相反側L2與行星齒輪71重疊,并從輸出相反側L2支承行星齒輪71。因此,第一行星齒輪單元7以第一行星齒輪單元自身獨立,無需利用馬達單元5的輸出側端板部55等支承行星齒輪71。因此,能夠高效地組裝管狀馬達1。并且,由于第一行星齒輪單元7的行星齒輪架75具有支承板79,該支承板79在輸出相反側L2與行星齒輪71重疊,并從輸出相反側L2支承行星齒輪71,因此即使在輸出側端板部55的輸出側端面556設置供潤滑脂流入的凹部569的情況下,也無需設置在輸出相反側L2支承行星齒輪71的齒輪罩等。因此,能夠削減管狀馬達1的零件數,并且能夠高效地組裝管狀馬達1。

并且,第一行星齒輪單元7具有在內周面68形成有內齒輪70的筒體65,筒體65的輸出相反側端部67與馬達單元5的輸出側端板部55接觸。因此,容易連接第一行星齒輪單元7與馬達單元5,因此能夠高效地組裝管狀馬達1。并且,由于第一行星齒輪單元7的筒體65與馬達單元5的輸出側端板部55直接連接,因此能夠提高筒體65與輸出側端板部55的同軸精度。因此,能夠提高第一行星齒輪單元7與馬達單元5的同軸精度。而且,由于筒體65在第一行星齒輪單元7、第二行星齒輪單元8以及第三行星齒輪單元9中用作共用的內齒形成體,因此能夠提高第一行星齒輪單元7、第二行星齒輪單元8以及第三行星齒輪單元9的同軸精度,并且能夠提高減速單元6整體與馬達單元5的同軸精度。

并且,由于筒體65的內徑從輸出側L1朝向輸出相反側L2逐級變大,因此能夠容易地將第三行星齒輪單元9、第二行星齒輪單元8以及第一行星齒輪單元7依次裝設于筒體65的內側。并且,能夠容易地在筒體65的內周面68形成內齒輪70、80、90。并且,由于第一行星齒輪單元7的內齒輪70、第二行星齒輪單元8的內齒輪80以及第三行星齒輪單元9的內齒輪90全部形成于筒體65的內周面68,因此能夠削減零件數,并且高效地組裝管狀馬達1。

并且,第一行星齒輪單元7、第二行星齒輪單元8以及第三行星齒輪單元9均具有從輸出相反側L2支承行星齒輪71、81、91的支承板79、89、99,因此能夠高效地組裝管狀馬達1。

(其他實施方式)

在上述實施方式中,將本發明應用于具有三個行星齒輪單元的管狀馬達1,但是也可以將本發明應用于具有兩個行星齒輪單元(第一行星齒輪單元7以及第二行星齒輪單元8)的管狀馬達1或具有一個行星齒輪單元(第一行星齒輪單元7)的管狀馬達1。

(第二發明)

利用(0089)段至(0135)段、(0176)段以及圖7至圖11對第二發明進行說明。

以下,參照附圖對應用了本發明的無刷馬達的控制方法進行說明。另外,在以下說明中,以用作電動卷簾裝置的驅動源的無刷馬達的控制方法為中心進行說明。

(電動卷簾裝置的結構)

圖7是應用了本發明的電動卷簾裝置的說明圖,圖7(a)、(b)是示意地表示電動卷簾裝置的結構的說明圖以及表示對用作電動卷簾裝置的驅動源的無刷馬達進行控制的控制裝置的結構的框圖。

如圖7(a)所示,電動卷簾裝置1具有卷繞卷簾11的筒狀的旋轉軸12,旋轉軸12借助托架13、14固定于建筑物等。并且,電動卷簾裝置1具有:管狀馬達10,其借助托架13固定于建筑物等;以及操作盤15,其指示卷簾11的開閉動作。

在管狀馬達10中,依次配置有驅動控制部20、電磁制動器單元30、無刷馬達40以及減速齒輪單元50,驅動控制部20進行無刷馬達40的驅動以及控制。驅動控制部20與構成于操作盤15的控制部16電連接,當利用操作盤15進行操作時,驅動控制部20進行與操作內容對應的驅動控制。并且,電磁制動器單元30根據來自構成于操作盤15的控制部16的指令進行工作。

在管狀馬達10中,輸出軸51與旋轉軸12連接。因此,當無刷馬達40的馬達軸41旋轉時,馬達軸41的旋轉經由減速齒輪單元50傳遞至輸出軸51,因此旋轉軸12繞軸線L旋轉。

在所述電動卷簾裝置1中,當利用操作盤15按壓開啟按鈕151時,從控制部16向驅動控制部20輸出開啟信號,驅動控制部20使馬達軸41向一個方向旋轉。因此,輸出軸51以及旋轉軸12以繞軸線L的順時針方向CW旋轉,因此卷簾11卷繞于旋轉軸12,向開啟方向O移動。與此相對,當利用操作盤15按壓關閉按鈕152時,從控制部16向驅動控制部20輸出關閉信號,驅動控制部20使馬達軸41向另一個方向旋轉。因此,輸出軸51以及旋轉軸12以繞軸線L的逆時針方向CCW旋轉,因此卷簾11被從旋轉軸12退繞,向關閉方向C移動。并且,在卷簾11向開啟方向移動的過程中,或者在向關閉方向移動的過程中,若利用操作盤15按壓停止按鈕153,則從控制部16向驅動控制部20輸出停止信號,驅動控制部20使馬達軸41的旋轉停止,使卷簾11停止。并且,當利用操作盤15按壓停止按鈕153時,控制部16使電磁制動器單元30工作,使卷簾11停止。

在此,旋轉軸12與輔助彈簧17連接,輔助彈簧17由產生克服卷簾11的自身重量的作用力的螺旋彈簧等構成,旋轉軸12被向卷繞卷簾11(開啟方向O)施力。因此,在輔助彈簧17的作用力隨著卷簾11的移動而變得大于卷簾11的自身重量的情況下,向一個方向旋轉的負荷施加于無刷馬達40的馬達軸41。例如,到卷簾11朝向開啟方向O移動的中途位置P為止,輔助彈簧17的作用力為卷簾11的自身重量以下,因此向一個方向旋轉的負荷不會施加于無刷馬達40的馬達軸41,但是當卷簾11比中途位置P進一步向開啟方向O移動時,由于輔助彈簧17的作用力超過卷簾11的自身重量,因此向一個方向旋轉的負荷施加于無刷馬達40的馬達軸41。

因此,在以下說明中,將馬達軸41的旋轉方向中的施加來自輔助彈簧17的負荷的一個方向(向開啟方向O驅動卷簾11的方向)設為本發明中的“第一方向”,將與施加來自輔助彈簧17的負荷的方向相反的方向(另一個方向的旋轉,向關閉方向C驅動卷簾11的方向)設為本發明中的“第二方向”來進行說明。

(對無刷馬達40進行驅動控制的系統的電結構)

如圖7(b)所示,無刷馬達40具有:具有馬達軸41以及轉子磁鐵42的轉子43;具有多個驅動線圈45的定子44;以及生成與轉子磁鐵42的旋轉對應的位置檢測信號(FG信號)的磁傳感器元件47。在本實施方式中,定子44具有與U相、V相以及W相對應的三個驅動線圈45。并且,磁傳感器元件47與U相、V相以及W相對應地設置有三個。

并且,驅動控制部20具有控制器21以及在控制器21的指令下驅動無刷馬達40的驅動用集成電路22。驅動用集成電路22借助連接器23與驅動線圈45電連接,向驅動線圈45供給驅動電流。并且,驅動用集成電路22借助連接器24與磁傳感器元件47電連接,接收磁傳感器元件47的檢測結果。控制器21與驅動用集成電路22借助信號線電連接,控制器21向驅動用集成電路22輸出與后述的速度指示頻率Tsj對應的電壓Vs和指令轉子43的旋轉方向的信號F/R等。并且,驅動用集成電路22向控制器21輸出磁傳感器元件47的檢測結果FG。

從圖7(a)所示的控制部16向驅動控制部20輸出與轉子43的轉速對應的速度指示頻率Tsj以及指令轉子43的旋轉方向的旋轉方向指示信號Dir,轉子43的轉速與卷簾11的移動速度對應。并且,從圖7(a)所示的控制部16向驅動控制部20輸出指示負荷位置的位置信號Sp。所述位置信號Sp是表示卷簾11是否比圖7(a)所示的中途位置P靠開啟方向的信息,包括開啟方向O的負荷是否施加于卷簾11的信息。并且,從控制器21向控制部16輸出磁傳感器元件47的檢測結果FG。

并且,在管狀馬達10中,從控制部16提供控制器21以及驅動用集成電路22的驅動電壓Vcc、接地電位GND、用于驅動無刷馬達40的馬達電源Vm以及對電磁制動器單元30進行控制的制動器驅動電壓Br等。

在此,控制器21具有CPU和各種存儲器,根據存儲器中存儲的動作程序進行以下參照圖8~圖11說明的處理。

(控制無刷馬達40的方法)

圖8是應用了本發明的無刷馬達40的控制方法的流程圖。圖9是表示在應用了本發明的無刷馬達40的控制方法中結束處理時的處理的流程圖。

在參照圖7說明的電動卷簾裝置1中,當對操作盤15按壓開啟按鈕151以及關閉按鈕152中的任一按鈕時,在圖8所示的步驟ST1中開始進行處理,在步驟ST2中進行錯誤端口(未圖示)的關閉和旋轉方向的設定等初始設定。接著,在步驟ST3中將速度指令電壓Vs設定為0V之后,在步驟ST4中判斷是否解除了電磁制動器單元30。在步驟ST4中判斷為未解除電磁制動器單元30時,將步驟ST3、ST4進行至解除電磁制動器單元30。

在步驟ST4中判斷為解除了電磁制動器單元30時,在步驟ST5中判斷旋轉方向的指令是開啟方向以及關閉方向中的哪一個。在步驟ST5中,在旋轉方向的指令為第二方向(關閉方向)的情況下,進行第二方向驅動工序。

在此,在第二方向的驅動的情況下,由于第二方向的外部負荷并未施加于轉子43,因此在步驟ST6中將旋轉方向的指令輸出至驅動用集成電路22。其結果是,控制器21在步驟ST7中一邊參照圖10進行后述的伺服處理,一邊驅動無刷馬達40,以使轉子43向第二方向旋轉。當進行所述驅動時,由于速度指令電壓Vs發生改變,因此在步驟ST8中,將重新設定的速度指令電壓Vs輸出至驅動用集成電路22。其結果是,在無刷馬達40中,轉子43向第二方向旋轉。

然后,在步驟ST9中判斷驅動電流是否超過1A,在判斷為驅動電流超過1A的情況下,通過圖9所示的異常停止處理而停止處理。即,在圖9所示的異常停止處理中,首先在步驟ST91中將速度指令電壓Vs設定為0V之后,在步驟ST92中將錯誤端口(未圖示)設為開啟,將發生異常的信號輸出至控制部16,在步驟ST93中進行異常停止。

在步驟ST9中判斷為驅動電流未超過1A的情況下,在步驟ST10中判斷通電時間是否超過40秒。在步驟ST10中判斷為通電時間超過40秒時,進行圖9所示的異常停止處理。與此相對,在步驟ST10中判斷為通電時間未超過40秒時,在步驟ST11中判斷電磁制動器單元30是否處于解除的狀態。在步驟ST11中判斷為電磁制動器單元30呈解除狀態時,再次返回到步驟ST7進行所述處理。與此相對,在步驟ST11中判斷為電磁制動器單元30呈未解除狀態(電磁制動器單元30工作的狀態)時,結束卷簾11的驅動,返回到步驟ST3,待機直至對操作盤15按壓開啟按鈕151以及關閉按鈕152。

(第一方向驅動工序)

在步驟ST5中,在旋轉方向的指令為第二方向(關閉方向)的情況下,進行第一方向驅動工序。在此,在第一方向的驅動的情況下,有時向轉子43施加第一方向的外部負荷,因此在步驟ST21中,根據位置信號Sp確認卷簾11的位置是否為向轉子43施加第一方向的外部負荷的位置。在步驟ST21中判斷為卷簾11的位置不是向轉子43施加第一方向的外部負荷的位置時,在步驟ST22中將旋轉方向為第一方向的信號輸出至驅動用集成電路22,之后,在步驟ST7中開始進行伺服處理。

與此相對,在判斷為卷簾11的位置是向轉子43施加第一方向的外部負荷的位置時,在步驟ST23中不開始進行第一方向的驅動,而是進行在0.2秒內檢測轉子43的旋轉的旋轉檢測處理。在步驟ST24中,根據從磁傳感器元件47輸出的信號FG的頻率是否小于20Hz(閾值)來進行所述旋轉檢測處理。在步驟ST24中,在從磁傳感器元件47輸出的信號FG的頻率小于20Hz(閾值)的情況下,轉子43通過外部負荷而不旋轉,在步驟ST25中等待0.2秒的待機時間之后,在步驟ST22中,將旋轉方向為第一方向的信號輸出至驅動用集成電路22,然后在步驟ST7中開始進行伺服處理。

與此相對,在步驟ST24中,在從磁傳感器元件47輸出的信號FG的頻率為20Hz(閾值)以上的情況下,轉子43通過外部負荷而向第一方向旋轉,在步驟ST40中向轉子43施加制動力之后,將指定的速度指令電壓Vs輸出至驅動用集成電路22,開始驅動轉子43。

在本實施方式中,如參照圖11后述那樣,制動力的施加使與U相、V相以及W相對應的三個驅動線圈45中的至少一個驅動線圈的端子短路。此時,可以使三個驅動線圈45中的兩個驅動線圈的端子短路,也可以使三個驅動線圈45中的所有驅動線圈的端子短路。無論是哪一種情況,都能夠產生克服外部負荷欲使轉子43向第一方向旋轉的轉矩的制動力。并且,只要按照卷簾11的自身重量、輔助彈簧17的作用力、管狀馬達10的功率適當地設定短路的驅動線圈45的數量,則能夠將克服外部負荷欲使轉子43向第一方向旋轉的轉矩的制動力設為適當的大小。

在如此施加制動力之后,在步驟ST27中,判斷從磁傳感器元件47輸出的信號FG的頻率是否小于20Hz。在步驟ST27中,由于在判斷為從磁傳感器元件47輸出的信號FG的頻率小于20Hz的情況下,施加了制動力,因此轉子43通過外部負荷而不旋轉,在步驟ST28中,將速度指令電壓Vs設定為0V之后,在步驟ST29中待機100毫秒,然后在步驟ST22中將旋轉方向為第一方向的信號輸出至驅動用集成電路22之后,在步驟ST7中開始進行伺服處理。

與此相對,在步驟ST27中,在判斷為從磁傳感器元件47輸出的信號FG的頻率為20Hz以上的情況下,在步驟ST30中判斷是否為通電中,若為通電中,則進行圖9所示的異常停止處理。在步驟ST30中,在判斷為不是通電中的情況下,在步驟ST31中判斷是否解除了電磁制動器單元30。

在步驟ST31中判斷為解除了電磁制動器單元30時,在步驟ST40中再次向轉子43施加制動力。與此相對,在步驟ST31中判斷為未解除電磁制動器單元30時,結束驅動卷簾11,返回步驟ST3,待機直至對操作盤15按壓開啟按鈕151以及關閉按鈕152。

(無刷馬達40中的伺服控制)

圖10是表示在應用了本發明的無刷馬達40的控制方法中控制無刷馬達40的轉速時的處理的流程圖。

為了在圖8所示的步驟ST7中對轉子43控制轉速,如圖10所示,在步驟ST71中開始進行處理之后,首先在步驟ST72中進行周期測量來獲得速度指示頻率Tsj之后,在步驟ST73中獲得進行了從磁傳感器元件47輸出的信號FG的周期測量的頻率Tfg。接著,在步驟ST74中,判斷速度指令電壓Vs是否為0V。在步驟ST74中判斷為速度指令電壓Vs為0V的情況下,在步驟ST75中將速度指令電壓Vs設定為初始值,在步驟ST76中結束處理。

與此相對,在步驟ST74中,在判斷為速度指令電壓Vs不是0V的情況下,在步驟ST81中對速度指示頻率Tsj與信號FG的頻率Tfg進行比較。

在步驟ST81中,在速度指示頻率Tsj與信號FG的頻率Tfg相等的情況下,在步驟ST82中使速度指令電壓Vs保持當前值,在步驟ST76中結束處理。

在步驟ST81中,在信號FG的頻率Tfg高于速度指示頻率Tsj的情況下,在步驟ST83中使速度指令電壓Vs減小規定的常數。然后,在步驟ST84中判斷變更了的速度指令電壓Vs是否小于最小值,在小于最小值的情況下,在步驟ST85中將速度指令電壓Vs設定為最小值,在步驟ST76中結束處理。與此相對,在步驟ST84中判斷為變更了的速度指令電壓Vs為最小值以上的情況下,在步驟ST76中結束處理。

在步驟ST81中,在信號FG的頻率Tfg低于速度指示頻率Tsj的情況下,在步驟ST86中使速度指令電壓Vs增大規定的常數。然后,在步驟ST87中判斷變更了的速度指令電壓Vs是否超過最大值,在超過最大值的情況下,在步驟ST88中將速度指令電壓Vs設定為最大值,在步驟ST76中結束處理。與此相對,在步驟ST87中判斷為變更了的速度指令電壓Vs未超過最大值的情況下,在步驟ST76中結束處理。

(制動力的設定方法)

圖11是表示在應用了本發明的無刷馬達40的控制方法中施加于轉子43的制動力的設定方法的說明圖,圖11(a)、(b)是表示設定制動力的處理的流程圖以及施加制動力的期間的說明圖。

在圖8所示的步驟ST40中向轉子43施加制動力時,在本實施方式中,使與U相、V相以及W相對應的三個驅動線圈45中的至少一個驅動線圈的端子短路。此時,可以使三個驅動線圈45中的兩個驅動線圈的端子短路,也可以使三個驅動線圈45中的所有驅動線圈的端子短路。無論是哪一種情況,在本實施方式中,如圖11(b)所示,都能夠以一定周期間斷地施加制動力,并且改變施加的期間(施加期間)Ta1,由此調節制動力。

在本實施方式中,在圖11(a)中,在步驟ST41中開始進行處理之后,在步驟ST41中將施加期間Ta1設定為初始值。然后,在步驟ST43中進行周期測量而獲得速度指示頻率Tsj之后,在步驟ST44中判斷速度指示頻率Tsj是否小于最小值,在判斷為速度指示頻率Tsj小于最小值的情況下,在步驟ST45中將速度指示頻率Tsj設定為最小值。與此相對,在判斷為速度指示頻率Tsj為最小值以上的情況下,將速度指示頻率Tsj設為當前值。接著,在步驟ST46中獲得進行了從磁傳感器元件47輸出的信號FG的周期測量的頻率Tfg。

接著,在步驟ST47中對速度指示頻率Tsj與信號FG的頻率Tfg進行比較。

在步驟ST47中,在速度指示頻率Tsj與信號FG的頻率Tfg相等的情況下,在步驟ST48中使施加期間Ta1保持當前值,在步驟ST49中輸出速度指令電壓Vs之后,在步驟ST50中結束處理。

在步驟ST47中,在信號FG的頻率Tfg高于速度指示頻率Tsj的情況下,在步驟ST51中將施加期間Ta1延長規定的常數。然后,在步驟ST52中判斷變更了的施加期間Ta1是否超過最大值,在超過最大值的情況下,在步驟ST53中將施加期間Ta1設定為最大值,在未超過最大值的情況下,將施加期間Ta1保持當前值。然后,在步驟ST49中輸出速度指令電壓Vs之后,在步驟ST50中結束處理。

在步驟ST47中,在信號FG的頻率Tfg低于速度指示頻率Tsj的情況下,在步驟ST55中使施加期間Ta1縮短規定的常數。然后,在步驟ST56中判斷變更了的施加期間Ta1是否小于最小值,在判斷為小于最小值的情況下,在步驟ST57中將施加期間Ta1設定為最小值,在為最小值以上的情況下,將施加期間Ta1保持當前值。然后,在步驟ST49中輸出速度指令電壓Vs之后,在步驟ST50中結束處理。

(本實施方式的主要效果)

如上說明,在本實施方式中,在驅動轉子43向第一方向旋轉時,在開始向驅動線圈45供電之前,進行檢測轉子43的旋轉的旋轉檢測處理,在轉子43的轉速為閾值以上的情況下,向轉子施加制動力,其中,轉子43被從外部施加使該轉子43向第一方向旋轉的負荷。因此,能夠抑制轉子43以目標速度以上的速度旋轉。并且,由于在旋轉檢測處理中使用位置檢測用信號生成用的磁傳感器元件47,因此無需設置編碼器等位置傳感器或轉速傳感器等旋轉傳感器。因此,能夠降低成本。

并且,在本實施方式中,通過使多個驅動線圈45中的至少一個驅動線圈45的兩端短路來產生制動力。因此,具有能夠通過控制對驅動線圈45的通電來產生制動力的優點。

并且,在本實施方式中,在向轉子43施加制動力時,對驅動轉子43向第一方向旋轉時的指令速度與通過磁傳感器元件47檢測出的轉子43的轉速進行比較,根據指令速度與轉速的比較結果改變制動力的大小。因此,能夠向轉子43施加適當的制動力。

并且,在驅動轉子43向與第一方向相反的第二方向旋轉的第二方向驅動工序中,不進行旋轉檢測處理,而是將驅動轉子43向第二方向旋轉的驅動電流供給至多個驅動線圈45。因此,能夠減少處理次數,從而能夠減輕控制的負荷。

并且,在本實施方式中,在將驅動電流供給至多個驅動線圈45之后,根據磁傳感器元件47的檢測結果檢測轉子43的旋轉,在轉子43的轉速低于速度指示值的情況下,增大驅動電流,在轉子43的轉速低于速度指示值的情況下,減小驅動電流。因此,能夠將實際轉速反饋給驅動電流,因此能夠使轉子43的轉速接近速度指示值。

并且,本實施方式中,轉子43在電動卷簾裝置1中借助減速齒輪單元50(減速輪系)與卷簾卷繞用旋轉軸12連接。在所述結構的情況下,卷簾11的自身重量或與卷簾卷繞用旋轉軸(卷繞軸)連接的輔助彈簧17(施力部件)的作用力作為使轉子43向第一方向旋轉的外部負荷施加于轉子43,但即使在該情況下,也能夠抑制轉子43以目標速度以上的速度旋轉。

(其他實施方式)

在上述實施方式中,通過使驅動線圈45的兩端短路來產生制動力,但是也可以利用電磁制動器單元30施加制動力。

在上述實施方式中,將本發明應用于輔助彈簧17(施力部件)的作用力作為使轉子43向第一方向旋轉的外部負荷施加的電動卷簾裝置1,但是也可以將本發明應用于卷簾11的自身重量作為使轉子43向第一方向旋轉的外部負荷施加的電動卷簾裝置1。在該情況下,第一方向成為卷簾11的關閉方向。

(摘要)

課題在于提供一種即使不追加轉速傳感器等旋轉傳感器,也能夠控制被從外部施加負荷的轉子的旋轉的無刷馬達的控制方法。

解決手段為:在無刷馬達40中,在驅動轉子43向第一方向旋轉時,在開始向驅動線圈45供電之前,進行檢測轉子43的旋轉的旋轉檢測處理,在轉子43的轉速為閾值以上的情況下,向轉子43施加制動力,其中,轉子43被從外部施加使該轉子43向第一方向旋轉的負荷。在此時的旋轉檢測處理中,由于使用位置檢測用信號生成用的磁傳感器元件47的輸出信號,因此無需設置編碼器等位置傳感器或轉速傳感器等旋轉傳感器(參照圖7)。

(第三發明)

利用(0136)段至(0174)段、(0177)段以及圖12至圖17對第三發明進行說明。

以下,參照附圖對應用了本發明的帶制動器的馬達進行說明。在以下說明中,對馬達軸線標注L,對輸出軸突出的輸出側標注L1,對與輸出軸突出的一側相反的一側(輸出相反側)標注L2來進行說明。

(整體結構)

圖12是應用了本發明的帶制動器的馬達1的說明圖,圖12(a)、(b)、(c)是帶制動器的馬達1的立體圖、從帶制動器的馬達1省略殼體2的狀態的立體圖、容納在殼體2的內部的單元的分解立體圖。圖13是應用了本發明的帶制動器的馬達1的剖視圖,圖13(a)、(b)、(c)是帶制動器的馬達1整體的剖視圖、放大表示制動器單元的剖視圖、放大表示制動器單元的主要部分的剖視圖。

圖12以及圖13所示的帶制動器的馬達1是以卷繞卷簾或遮簾等幕狀物的目的等使用的管狀馬達,具有沿著馬達軸線方向L延伸的筒狀的殼體2。在殼體2的內側從輸出相反側L2朝向輸出側L1依次配置有電路板3、制動器單元4(制動部)、馬達單元5(馬達部)以及減速單元6(減速部),輸出軸10從減速單元6向輸出側L1突出。在電路板3的輸出側L1的端部以及輸出相反側L2的端部安裝有基板保持架31、32,電路板3借助基板保持架31、32保持于殼體2。在殼體2的輸出相反側L2的端部設置有用于連接電路板3與配線11的連接器12,連接器12與電路板3利用引線(未圖示)等連接。如后面敘述,制動器單元4由摩擦式制動器單元構成。在將帶制動器的馬達1用于電動卷簾裝置時,所述制動器單元4克服卷簾的自身重量等使卷簾在規定的位置停止。

(馬達單元5的結構)

圖14是表示應用了本發明的帶制動器的馬達1中的馬達單元5以及減速單元6的外觀的立體圖。圖15是在應用了本發明的帶制動器的馬達1中使用的馬達單元5的說明圖,圖15(a)、(b)是定子等的分解立體圖以及轉子等的立體圖。

如圖13(a)以及圖3所示,馬達單元5與減速單元6呈同軸狀配置,在從馬達單元5向輸出側L1突出的馬達軸59安裝有朝向減速單元6的輸出齒輪61(參照圖14)。

如圖15(a)所示,在馬達單元5中,定子51具有:鐵芯511,其在周向上配置有多個;絕緣件512,其覆蓋于鐵芯511的兩端;以及馬達線圈513,其隔著絕緣件512卷繞于鐵芯511,通過圓筒狀的鐵芯保持架52保持多個鐵芯511。并且,在定子51的輸出相反側L2的端面保持有馬達基板514。

如圖15(b)所示,在馬達單元5中,轉子53具有:沿著馬達軸線L方向延伸的馬達軸59;固定于馬達軸59的外周面的筒狀的軛531;以及固定于軛531的外周面的圓筒狀的磁鐵532。在馬達軸59中的向輸出側L1突出的輸出側軸部59a安裝有輸出齒輪61,向輸出相反側L2突出的輸出相反側軸部59b與后述的制動器單元4連接。

在馬達單元5中,在轉子53的輸出相反側L2配置有將轉子53支承為能夠旋轉的輸出相反側L2的軸承保持架54,在轉子53的輸出側L1配置有將轉子53支承為能夠旋轉的輸出側L1的軸承保持架55。

軸承保持架54具有:圓板部541,其在中央形成有軸孔540;圓筒部542,其從圓板部541的外緣向輸出側L1延伸;以及肋狀的凸部543,其在圓筒部541的外周面的馬達軸線L方向的中央向徑向外側突出,凸部543形成在圓筒部541的整周。軸孔540為使階梯部朝向輸出側L1的帶有階梯的孔,在軸孔540保持有將馬達軸59的輸出相反側軸部59b支承為能夠旋轉的圓環狀的軸承56。軸承56由燒結含油軸承等構成。

軸承保持架55具有:圓板部551,其在中央形成有軸孔550;以及圓筒部552,其從圓板部551的外緣向輸出相反側L2延伸。軸孔550為使階梯部朝向輸出相反側L2的帶有階梯的孔,在軸孔550保持有將馬達軸59的輸出側軸部59a支承為能夠旋轉的圓環狀的軸承57。軸承57由燒結含油軸承等構成。在圓板部551的輸出側端面556形成有在徑向內側向輸出側L1突出的圓環狀的內周側環狀凸部557,在內周側環狀凸部557的內側開出了軸孔550。并且,在圓板部551的輸出側端面556形成有圓環狀的外周側環狀凸部558,該外周側環狀凸部558在比圓板部551的外緣靠徑向內側的位置朝向輸出側L1突出。

在軸承保持架55中,在圓板部551的外周面形成有向徑向外側突出的卡合凸部552a以及凸部552b。因此,在將軸承保持架55的圓筒部552嵌入到圖15(a)所示的鐵芯保持架52的內側時,鐵芯保持架52的輸出側端部521與凸部552b抵接。并且,在鐵芯保持架52的內周面形成有階梯部523,該階梯部523使輸出側端部521的內徑大于位于比輸出側端部521靠輸出相反側L2的位置的部分522的內徑。與此相對,在軸承保持架55的圓筒部552的外周面形成有階梯部555,該階梯部555使位于輸出相反側L2的端部的輸出相反側端部553的外徑小。因此,在將軸承保持架55的圓筒部552嵌入到鐵芯保持架52的內側時,鐵芯保持架52的輸出側端部521從徑向外側與軸承保持架55的輸出相反側端部553重疊,進行軸承保持架55相對于鐵芯保持架52的定位。

(減速單元6等的結構)

如圖13(a)所示,在減速單元6中,從馬達軸線方向L的輸出相反側L2朝向輸出側L1依次配置有第一行星齒輪單元7、第二行星齒輪單元8以及第三行星齒輪單元9,在第一行星齒輪單元7、第二行星齒輪單元8以及第三行星齒輪單元9的徑向外側配置有圓筒狀的筒體65。在第一行星齒輪單元7中,內齒輪70在筒體65的內周面形成于輸出相反側L2的部分。并且,第二行星齒輪單元8的內齒輪80在筒體65的內周面相對于內齒輪70形成于輸出側L1的部分。并且,第三行星齒輪單元9的內齒輪90在筒體65的內周面相對于內齒輪80形成于輸出側L1的部分。

如圖14所示,筒體65在輸出側L1具有端板部66。筒部661在端板部66的中央朝向輸出側L1突出,筒部661的內側成為使輸出軸10貫通的軸孔662。并且,在端板部66形成有在側面開口的孔663,在所述孔663緊固有將殼體2與筒體65固定的螺絲68(參照圖12)。并且,與軸承保持架55的卡合凸部552a(參照圖15(b))卡合的卡合部64(參照圖14)從筒體65的輸出相反側L2的端部朝向輸出相反側L2突出。在卡合凸部552a的孔552c(參照圖14以及圖15(b))緊固有螺絲69(參照圖12),從而固定殼體2、筒體65以及軸承保持架55。

在如此構成的減速單元6中,當馬達單元5動作而馬達軸59旋轉時,馬達軸59的旋轉分別被第一行星齒輪單元7、第二行星齒輪單元8以及第三行星齒輪單元9減速而傳遞至輸出軸10。

(制動器單元4的結構)

圖16是應用了本發明的帶制動器的馬達1中的制動器單元4的分解立體圖,圖16(a)、(b)、(c)是從輸出側L1觀察到的在制動器單元4中拆卸圓筒狀的保持架49(筒狀保持架)等的狀態的分解立體圖、從輸出側L1觀察到的制動器單元4的拆卸各板等的狀態的分解立體圖以及從輸出相反側L2觀察到的制動器單元4的拆卸各板等的狀態的分解立體圖。圖17是應用了本發明的帶制動器的馬達1中的制動器單元4的旋轉阻止機構的說明圖,圖17(a)、(b)是從輸出相反側L2觀察到的旋轉阻止機構的立體圖以及從輸出相反側L2觀察到的分解旋轉阻止機構后的狀態的分解立體圖。

在本實施方式的帶制動器的馬達1中,相對于馬達單元5在輸出相反側L2構成有制動器單元4,制動器單元4與馬達單元5以及減速單元6呈同軸狀,所述制動器單元4借助馬達軸59向輸出軸10施加制動力。

如圖13、圖16以及圖17所示,制動器單元4具有:與馬達軸59一體旋轉的圓板狀的第一板41;在馬達軸線L方向的輸出相反側L2與第一板41相向的第二板42;阻止第二板42繞馬達軸線L旋轉的旋轉阻止機構40;以及相對于第二板42配置在馬達軸線L方向的輸出相反側L2的板驅動機構46。并且,制動器單元4具有支承面437,支承面437相對于第一板41在與第二板42相反的一側(輸出側L1)相向。在本實施方式中,支承面437由相對于第一板41在與第二板42相反的一側(輸出側L1)相向的金屬制的第三板43的輸出相反側L2的端面構成。

第二板42以及第三板43是金屬產品,第一板41是比第二板42以及第三板43柔軟的材質的摩擦板。所述摩擦板(第一板41)通過如下步驟制造:將例如酚醛樹脂等熱固性樹脂和有機、無機纖維、陶瓷等摩擦調節材料、石墨等潤滑材料的粉末混合之后成型,然后進行熱固化。

第一板41在中央形成有方形的軸孔410,另一方面,馬達軸59的輸出相反側軸部59b也呈方形。因此,只要將馬達軸59的輸出相反側軸部59b壓入第一板41的軸孔410內,就可以連接第一板41與馬達軸59,因此第一板41與馬達軸59一體旋轉。

并且,第一板41在與第二板42相向的輸出相反側L2的第一面411具有從第一面411的外緣(最靠徑向外側的端部)向輸出相反側L2突出的圓環狀的第一環狀凸部416。并且,第一板41在與第三板43相向的輸出側L1的第二面412具有從第二面412的外緣(最靠徑向外側的端部)向輸出側L1突出的圓環狀的第二環狀凸部417。

在制動器單元4中,在第二板42的周圍配置有圓筒狀的筒狀保持架49,在筒狀保持架49的內側除了配置有第二板42之外,還配置有第一板41以及板驅動機構46。筒狀保持架49具有:圓筒狀的筒部491;從筒部491向輸出相反側L2延伸的第一板狀部492;以及以與第一板狀部492相向的方式從筒部491向輸出相反側L2延伸的第二板狀部493。在第一板狀部492以及第二板狀部493的輸出相反側L2的端部形成有保持圖1所示的基板保持架31的鉤492a、493a。

在筒部491中的輸出側L1的端部形成有凹部495,在凹部495形成有孔495a,在將軸承保持架54的圓板部541嵌入到筒部491的內側的狀態下,圖12(b)所示的螺絲499緊固于孔495a以及軸承保持架54的孔548,從而能夠結合筒狀保持架49與軸承保持架54。軸承保持架54形成有從圓板部541的外緣朝向輸出相反側L2突出的肋狀的凸部544,并且在圓板部541的輸出相反側L2的面形成有孔545。

第三板43具有圓環部431以及從圓環部431的內緣朝向輸出側L1突出的板狀凸部432,由圓環部431的輸出相反側L2的面構成與第一板41的第二環狀凸部417相向的支承面437。在本實施方式中,第三板43的圓環部431的外徑稍大于第一板41的外徑(第二環狀凸部417的外徑)。

在板狀凸部432的中央形成有使馬達軸59穿過的中央孔430,并且在板狀凸部432的周向的三個部位形成有孔435。因此,在將第三板43與軸承保持架54的輸出相反側L2的面重疊的狀態下,若將螺絲(未圖示)緊固于孔435、545,則第三板43固定于軸承保持架54。其結果是,第三板43呈繞馬達軸線L以及沿馬達軸線L方向固定的狀態,因此第三板43的支承面437處于繞馬達軸線L以及沿馬達軸線L方向固定的狀態。

第二板42具有:外徑稍大于第一板41的外徑的圓形的板狀部421;以及從板狀部421向與第一板41相反的一側(輸出相反側L2)突出的凸部422。在本實施方式中,凸部422由從板狀部421的中央向輸出相反側L2突出的圓筒部構成。在本實施方式中,板驅動機構46與第二板42的由圓筒部構成的凸部422連接,并且在凸部422與筒狀保持架49之間構成有阻止第二板42繞馬達軸線L旋轉的旋轉阻止機構40。

更具體地說,板驅動機構46具有:將第二板42朝向第一板41施力的彈簧部件44;以及停止基于彈簧部件44的施力的直動致動器45。在本實施方式中,彈簧部件44由壓縮螺旋彈簧構成。

直動致動器45為螺線管致動器,具有:由軸狀的鐵芯構成的直動軸453(螺線管柱塞);包圍直動軸453的周圍的筒狀的螺線管保持架515(參照圖13(b)));以及繞螺線管保持架451卷繞的螺線管線圈452。并且,直動致動器45具有保持螺線管保持架451的螺線管基座47。螺線管基座47具有:保持螺線管保持架451的輸出相反側L2的端部的方形的底板部471;從底板部471的一個邊向輸出側L1延伸的第一側板部472;以及以與第一側板部472相向的方式從底板部471的另一邊向輸出側L1延伸的第二側板部473,在第一側板部472以及第二側板部473的輸出側L1的端部保持有使直動軸453貫通的端板454。在第一側板部472以及第二側板部473形成有孔474,另一方面,在筒狀保持架49也形成有孔494。因此,只要將螺絲(未圖示)緊固于孔474、494,則能夠固定螺線管基座47與筒狀保持架49。在本實施方式中,在直動軸453中的從端板454向輸出側L1突出的部分的周圍設置有由壓縮螺旋彈簧構成的彈簧部件44。

在本實施方式中,直動軸453的輸出側L1的端部嵌入到第二板42的圓筒狀的凸部422的內側。在此,在凸部422形成有沿與馬達軸線L正交的方向貫通的孔423,另一方面,在直動軸453的輸出側L1的端部也形成有沿著與馬達軸線L正交的方向貫通的孔453a。因此,在本實施方式中,連接軸48以貫通直動軸453的孔453a以及凸部422的孔423的方式嵌入,直動軸453與第二板42通過連接軸48連接。因此,第二板42能夠在馬達軸線L方向上與直動軸453一體移動。

兩個軸部481通過連接軸48從第二板42的圓筒狀的凸部422向徑向外側突出,通過端板454和軸部481規定了彈簧部件44在馬達軸線L方向上的長度。

并且,在本實施方式中,在第二板42的凸部422與筒狀保持架49之間構成有阻止第二板42繞馬達軸線L旋轉的旋轉阻止機構40。更具體地說,如圖17所示,在筒狀保持架49的內表面形成有分別供兩個軸部481(連接軸48的兩端)嵌入的一對槽496,槽496沿著馬達軸線L方向延伸。因此,第二板42雖然能夠在形成有槽496的范圍內沿著馬達軸線L方向移動,但是無法繞馬達軸線L旋轉。

(制動器單元4的動作)

在本實施方式的帶制動器的馬達1中,在停止向馬達單元5的馬達線圈513供電的期間,也停止向螺線管線圈452供電。因此,第二板42被彈簧部件44向輸出側L1施力,與第一板41的第一環狀凸部416接觸,在該狀態下,將第一板41向輸出側L1施力。其結果是,第一板41的第二環狀凸部417被按壓于第三板43的支承面437。因此,第一環狀凸部416與第二板42的摩擦力以及第二環狀凸部417與第三板43的摩擦力作用于第一板41,因此制動力施加于第一板41以及馬達軸59。

在該狀態下,若向馬達單元5的馬達線圈513供電,則也向螺線管線圈452供電。因此,直動軸453克服彈簧部件44向輸出相反側L2移動,第二板42也向輸出相反側L2移動。其結果是,在第一環狀凸部416與第二板42之間以及第二環狀凸部417與第三板43之間不產生摩擦力,因此第一板41以及馬達軸59繞馬達軸線L旋轉。

若從該狀態再次停止向馬達單元5的馬達線圈513供電,則也停止向螺線管線圈452供電,因此第一環狀凸部416與第二板42的摩擦力以及第二環狀凸部417與第三板43的摩擦力作用于第一板41,因此制動力施加于第一板41以及馬達軸59。

(本實施方式的主要效果)

如以上說明,在本實施方式的帶制動器的馬達1中,通過板驅動機構46驅動第二板42,使第一板41(摩擦板)與第二板42接觸而產生制動力。在此,針對第二板42構成了阻止第二板42繞馬達軸線L旋轉的旋轉阻止機構40,旋轉阻止機構40構成于第二板42中的從板狀部421向與第一板41相反的一側突出的凸部422與筒狀保持架49之間。即,并沒有利用第二板42的徑向外側端部構成了旋轉阻止機構40。因此,能夠使第一板41與第二板42盡可能在徑向外側部分接觸而產生制動力。因此,即使不過度增大第一板41的外徑以及第二板42的外徑,也能夠產生較大的制動力。

在此,旋轉阻止機構40由從第二板42的凸部422向徑向外側突出的軸部481和在筒狀保持架49的內表面沿著馬達軸線L方向延伸的槽496構成,軸部481由連接第二板42的凸部422與板驅動機構46的直動軸453的連接軸48的端部構成。因此,能夠利用連接第二板42與直動軸453的連接軸48構成旋轉阻止機構40,因此能夠簡化制動器單元4的結構。

并且,第一板41是摩擦板,第二板42的外徑大于第一板41的外徑。因此,當第一板41與第二板42通過板驅動機構46接觸時,第一板41的最靠徑向外側的端部與第二板42接觸。因此,能夠最大限度地利用作為摩擦板構成的第一板41的外徑在第一板41與第二板42之間產生較大的制動力。而且,第一板41在與第二板42相向的第一面411的最靠徑向外側的端部具有第一環狀凸部416。因此,第一板41的第一環狀凸部416(最靠徑向外側的端部)能夠可靠地與第二板42接觸,因此能夠在第一板41與第二板42之間產生較大的制動力。

并且,支承面437相對于第一板41在與第二板42相反的一側相向,該支承面437無法進行馬達軸線L方向的移動以及繞馬達軸線L的旋轉,當第二板42與第一板41接觸時,支承面437至少與第一板41的徑向外側部分接觸。因此,在第一板41(摩擦板)與支承面437之間也能夠產生較大的制動力。

并且,由于支承面437的外徑大于第一板41的外徑,因此當第一板41與第二板42通過板驅動機構46接觸時,支承面437至少與第一板41的最靠徑向外側的端部接觸。因此,能夠最大限度地利用作為摩擦板構成的第一板41的外徑在第一板41(摩擦板)與支承面437之間獲得較大的制動力。而且,第一板41在與支承面437相向的第二面412的最靠徑向外側的端部具有朝向支承面437突出的第二環狀凸部417。因此,第一板41的第二環狀凸部417(最靠徑向外側的端部)可靠地與支承面437接觸,因此能夠在第一板41與支承面437之間產生較大的制動力。

(其他實施方式)

在上述實施方式中,將第一板41構成為摩擦板,但是也可以將第二板42構成為摩擦板。

(摘要)

課題在于提供一種帶制動器的馬達,其能夠通過使產生制動力的部件彼此盡可能在徑向外側接觸來獲得較大的制動力。

解決手段為:在帶制動器的馬達1中,通過板驅動機構46驅動第二板42,使第一板41(摩擦板)與第二板42接觸而產生制動力。在此,針對第二板42構成了阻止第二板42繞馬達軸線L旋轉的旋轉阻止機構40,旋轉阻止機構40構成于第二板42中的從板狀部421向與第一板41相反的一側突出的凸部422與筒狀保持架49之間。因此,能夠使第一板41與第二板42至少在徑向外側部分接觸而產生制動力(參照圖13)。

符號說明

(第一發明)是在圖1至圖6中標記的符號的說明。

1 管狀馬達

2 殼體

4 制動器單元

5 馬達單元

6 減速單元

7 第一行星齒輪單元

8 第二行星齒輪單元

9 第三行星齒輪單元

10 馬達軸

51 定子

53 轉子

55 輸出側端板部

59 旋轉軸

61、74、84 輸出齒輪

65 筒體

67 輸出相反側端部

70、80、90 內齒輪

71、81、91 行星齒輪

75、85、95 行星齒輪架

79、89、99 支承板

556 輸出側端面

567 內周側環狀凸部

568 外周側環狀凸部

569 凹部

670 階梯部

671 第一部分

672 第二部分

L 馬達軸線方向

L1 輸出側

L2 輸出相反側

(第二發明)是在圖7至圖11中標記的符號的說明。

1 電動卷簾裝置

10 管狀馬達

11 卷簾

12 旋轉軸

15 操作盤

16 控制部

17 輔助彈簧

20 驅動控制部

21 控制器

30 電磁制動器單元

40 無刷馬達

42 轉子磁鐵

43 轉子

44 定子

45 驅動線圈

47 磁傳感器元件

50 減速齒輪單元

C 關閉方向(第二方向)

O 開啟方向(第一方向)

Dir 旋轉方向指示信號

FG 由磁傳感器元件檢測出的信號

Sp 位置信號

Ta1 施加期間

Tfg 由磁傳感器元件檢測出的信號的頻率

Tsj 速度指示頻率

Vs 速度指令電壓

(第三發明)是在圖12至圖17中標記的符號的說明。

1 帶制動器的馬達

2 殼體

4 制動器單元(制動部)

5 馬達單元(馬達部)

6 減速單元(減速部)

10 輸出軸

40 旋轉阻止機構

41 第一板

42 第二板

43 第三板

44 彈簧部件

45 直動致動器

46 板驅動機構

47 螺線管基座

48 連接軸

49 筒狀保持架

421 板狀部

422 凸部

451 螺線管保持架

416 第一環狀凸部

417 第二環狀凸部

437 支承面

452 螺線管線圈

453 直動軸

481 軸部

496 槽

59 馬達軸

L 馬達軸線

L1 輸出側

L2 輸出相反側

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