特許 7493216 ギヤードモータの駆動制御機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-23

(45)【発行日】2024-05-31

(54)【発明の名称】ギヤードモータの駆動制御機構

(51)【国際特許分類】

   H02K 7/102 20060101AFI20240524BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20240524BHJP

   H02K 49/10 20060101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

H02K7/102

H02K7/116

H02K49/10 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019211173

(22)【出願日】2019-11-22

(65)【公開番号】P2021083272

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2022-10-19

(73)【特許権者】

【識別番号】397001396

【氏名又は名称】ツカサ電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099634

【弁理士】

【氏名又は名称】平井 安雄

(72)【発明者】

【氏名】日▲高▼ 晃男

(72)【発明者】

【氏名】高橋 博之

(72)【発明者】

【氏名】浦島 佳吾

【審査官】服部 俊樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－３４２３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１５４４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２４３６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１３６７１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０９２７５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ７／１０２

Ｈ０２Ｋ ７／１１６

Ｈ０２Ｋ ４９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動モータ及び当該電動モータの駆動軸を入力軸とする変速部を一体化して形成されるギヤードモータと、前記変速部の出力軸における駆動及び停止の各状態の制動を制御するブレーキ手段とを備えるギヤードモータの駆動制御機構において、
前記ブレーキ手段が、前記電動モータの駆動軸に回動自在に軸支され、一の永久磁石を含む回転部と、前記電動モータのケースに固着され、前記回転部の一の永久磁石に対して前記停止状態において異極性となるように対向配置される他の永久磁石を含む固定部とを備え、
前記ブレーキ手段の回転部が、前記一の永久磁石を収納する収納部の中心軸を、前記電動モータの駆動軸のラジアル軸に対して偏移して形成されることを特徴とするギヤードモータの駆動制御機構。

【請求項2】

電動モータ及び当該電動モータの駆動軸を入力軸とする変速部を一体化して形成されるギヤードモータと、前記変速部の出力軸における駆動及び停止の各状態の制動を制御するブレーキ手段とを備えるギヤードモータの駆動制御機構において、
前記ブレーキ手段が、前記電動モータの駆動軸に回動自在に軸支され、一の永久磁石を含む回転部と、前記電動モータのケースに固着され、前記回転部の一の永久磁石に対して前記停止状態において異極性となるように対向配置される他の永久磁石を含む固定部とを備え、
前記ブレーキ手段の回転部が、前記一の永久磁石を摺動自在に収納する収納部を、前記一の永久磁石におけるラジアル方向側の左右面との間に間隙を有するように形成されることを特徴とするギヤードモータの駆動制御機構。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のギヤードモータの駆動制御機構において、
前記電動モータの駆動軸の一端側を前記変速部の入力軸とし、前記駆動軸の他端側に前記ブレーキ手段の回転部が配設されることを特徴とするギヤードモータの駆動制御機構。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載のギヤードモータの駆動制御機構において、
前記回転部の一の永久磁石及び前記固定部の他の永久磁石が、前記駆動軸を中心とする径方向に極性が整列されるとともに、周方向に相隣る極性を一致させて配列されることを特徴とするギヤードモータの駆動制御機構。

【請求項5】

請求項１～３のいずれか一項に記載のギヤードモータの駆動制御機構において、
前記回転部の一の永久磁石及び前記固定部の他の永久磁石が、前記駆動軸を中心とする径方向に極性が整列されるとともに、周方向に相隣る極性を異ならせて配列されることを特徴とするギヤードモータの駆動制御機構。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載のギヤードモータの駆動制御機構において、
対向する前記回転部の一の永久磁石及び前記固定部の他の永久磁石の各磁極面の面積が、それぞれ当該磁極面とは反対側の磁極面の面積よりも小さいことを特徴とするギヤードモータの駆動制御機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動モータと変速部とを一体化したギヤードモータの制御ブレーキ手段により制御するギヤードモータの駆動制御機構に関し、特にこのブレーキ手段を改良したギヤードモータの駆動制御機構に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のギヤードモータの駆動制御機構として、電磁力等の磁気的手段により制動制御を行うもの、又はスプロケットやベルト等の機械的手段により制動を行うものが多数存在する。磁気的手段による制動制御としては、特許文献１、２に開示されるものがあり、また、機械的手段による制動制御としては、特許文献３、４に開示されるものがある。

【0003】

この特許文献１に開示されるギヤードモータの駆動制御機構は、ブレーキコイルに通電しない状態ではコイルばねの力によりブレーキディスクがアーマチュアとサイドプレートに押し付けられて拘束され、他方ブレーキコイルに通電すると磁気吸引力によってアーマチュアがフィールドに吸着されてブレーキディスクが回動自在となりブレーキを開放するように構成される。このブレーキディスクは、磁性歯が内周に設けられ、磁性歯が空隙とキャンを介して永久磁石が対向配設されて磁気的に結合している。このブレーキコイルに通電すると磁気吸引力によってアーマチュアがフィールドに吸着され、ブレーキコイルが回転自在となってブレーキを開放する。

【0004】

また、特許文献２に開示されるギヤードモータの駆動制御機構は、電磁コイルと圧縮バネとで制動力を発生させ、無励磁状態の非通電時に圧縮バネのバネ力でアーマチュアをロータに圧接してアーマチュアと固定プレートとの間でロータを挟持してブレーキ作動を行い、他方励磁状態の通電時にアーマチュアを吸着してロータから引き離してブレーキ作動を解除するものである。

【0005】

また、特許文献３に開示されるギヤードモータの駆動制御機構は、シャッターカーテン等の巻取軸とスプロケットホイールとが一体化された回転部材で形成されるラチェットギヤの歯に係合することにより制御する構成である。

【0006】

さらに、特許文献４に開示されるギヤードモータの駆動制御機構は、可撓性カーテンの落下防止保護装置として用いられ、この可撓性カーテンの駆動シャフトに固着されるプーリにバンドブレーキを接触させて制御する構成である。

【0007】

さらにまた、特許文献５に開示されるギヤードモータの駆動制御機構は、シャッターの巻取シャフトと電動モータとの間に駆動連結機構として配設され、巻取シャフトの内部空間内に収容されており、巻取シャフトとモーターシャフトをスプリングの弾性力により連結すべく構成される。駆動連結機構には、巻取シャフトの内径と略同一の外径を有する第一軸が設けられており、第一軸と固定帯が巻取シャフトを挟んで連結されることで、第一軸が巻取シャフトに対して連結される構成としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１１－１４４８５４号公報

【文献】特開２００７－７７７１９号公報

【文献】特開２０１０－１８９９１３号公報

【文献】特表２０１３－５００４１３号公報

【文献】特開２０１０－２４７５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

従来の各ギヤードモータの駆動制御機構は、以上のように構成されていたことから、いずれも外部から制御の信号又は駆動力を入力しなければ駆動範囲の始点から終点までの間で停止し、かつこの停止状態の維持及びこの停止状態からの始動を円滑かつ確実に実行できないという課題を有していた。

【0010】

特に、特許文献１に記載のギヤードモータの駆動制御機構は、電動モータを駆動する電流に加えて、ブレーキコイルを励磁する電流を供給しなければならず、消費電流が大きくなり、特に始動時にコイルばねの力及び永久磁石の磁力に抗した磁気吸引力を生じる電流量を必要とするという問題を有していた。

【0011】

また、特許文献２に記載のギヤードモータの駆動制御機構は、特許文献１と同様に電動モータの駆動電流の他に電磁コイルを励磁する電流を別途に供給しなければならず、制御動作が複雑化し、消費電流も増大するという問題を有していた。

【0012】

さらに、特許文献３～５に記載の各ギヤードモータの駆動制御機構は、いずれも機械的な構成を複雑化させ、装置の製造コストを低減できないという問題を有していた。

【0013】

本発明は上記各課題を解消するためになされたものであり、電動モータの回転出力を変速部で減速してギヤードモータの駆動力として出力し、この駆動力による駆動範囲の始点から終点までの間における停止動作を実行し、この停止動作を維持し、かつこの停止状態から始動する各動作を、電動モータの駆動入力以外の外力を付与することなく円滑かつ確実に実行できるギヤードモータの駆動制御機構を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明に係るギヤードモータの駆動制御機構は、電動モータ及び当該電動モータの駆動軸を入力軸とする変速部を一体化して形成されるギヤードモータと、変速部の出力軸における駆動及び停止の各状態の制動を制御するブレーキ手段とを備えるギヤードモータの駆動制御機構において、ブレーキ手段が、電動モータの駆動軸に回動自在に軸支され、一の永久磁石を含む回転部と、電動モータのケースに固着され、回転部の一の永久磁石に対して停止状態において異極性となるように対向配置される他の永久磁石を含む固定部とを備えることを特徴とする。

【0015】

このように本発明においては、ブレーキ手段が、電動モータの駆動軸に回動自在に軸支され、一の永久磁石を含む回転部と、電動モータのケースに固着され、回転部の一の永久磁石に対して停止状態において異極性となるように対向配置される他の永久磁石を含む固定部とを備えることから、電動モータに駆動電流を供給する制御のみで回転部に対して電動モータの回転速度に応じたタンジェンシャル方向の慣性力を加えて、回転部の一の永久磁石と固定部の他の永久磁石間の離反・吸着を制御できることとなり、駆動力による駆動範囲の始点から終点までの間における停止動作を実行し、この停止動作を維持し、かつこの停止状態から始動する各動作を、電動モータの駆動入力以外の外力を付与することなく円滑かつ確実に実行できるという効果を有する。また、電動モータの停止動作及び始動動作は、回転部と固定部とが非接触な状態で実行することが可能であるため、静音性に優れるという効果を有する。

【0016】

本発明に係るギヤードモータの駆動制御機構は、必要に応じて、電動モータの駆動軸の一端側を変速部の入力軸とし、駆動軸の他端側にブレーキ手段の回転部が配設される。

【0017】

このように本発明においては、ギヤードモータの駆動制御機構において、電動モータの駆動軸の一端側を変速部の入力軸とし、駆動軸の他端側にブレーキ手段の回転部が配設されることから、ギヤードモータからの出力である変速部による大きなトルク出力の制御を電動モータからの高速回転で小さなトルク出力の駆動軸に対してブレーキ手段が駆動制御できることとなり、ブレーキ手段を変速部から離隔した極力簡易な機械構成で起動・停止及び停止状態維持の各動作を円滑かつ確実に実行できるという効果を有する。

【0018】

本発明に係るギヤードモータの駆動制御機構は、必要に応じて、回転部の一の永久磁石及び固定部の他の永久磁石が、駆動軸を中心とする径方向に極性が整列されるとともに、周方向に相隣る極性を一致させて配列される。

【0019】

このように本発明においては、ギヤードモータの駆動制御機構において、回転部の一の永久磁石及び固定部の他の永久磁石が、駆動軸を中心とする径方向に極性が整列されるとともに、周方向に相隣る極性を一致させて配列されることから、停止動作時に対向配置状態となったすべての回転部の一の永久磁石と固定部の他の永久磁石との間で生じる引力による駆動制御力により駆動制御できることとなり、停止動作の実行と維持を円滑かつ確実にできるという効果を有する。

【0020】

本発明に係るギヤードモータの駆動制御機構は、必要に応じて、回転部の一の永久磁石及び固定部の他の永久磁石が、駆動軸を中心とする径方向に極性が整列されるとともに、周方向に相隣る極性を異ならせて配列される。

【0021】

このように本発明においては、ギヤードモータの駆動制御機構において、回転部の一の永久磁石及び固定部の他の永久磁石が、駆動軸を中心とする径方向に極性が整列されるとともに、周方向に相隣る極性を異ならせて配列されることから、停止動作時に対向配置状態となった回転部の一の永久磁石と固定部の他の永久磁石間の引力による駆動制御力のみならず、回転部の一の永久磁石と上記固定部の他の永久磁石に隣接する他の永久磁石との斥力による駆動制御力により駆動制御できることとなり、停止動作の実行と維持を円滑かつ確実にでき、また、始動動作においては、駆動軸が回動する際、回転部の一の永久磁石と固定部の他の永久磁石との斥力を駆動軸の回転力として利用することができ、始動動作の実行を円滑かつ確実にできるという効果を有する。

【0022】

本発明に係るギヤードモータの駆動制御機構は、必要に応じて、対向する回転部の一の永久磁石及び固定部の他の永久磁石の各磁極面の面積が、それぞれ当該磁極面とは反対側の磁極面の面積よりも小さく形成される。

【0023】

このように本発明においては、ギヤードモータの駆動制御機構において、対向する回転部の一の永久磁石及び固定部の他の永久磁石の各磁極面の面積が、それぞれ当該磁極面とは反対側の磁極面の面積よりも小さいことから、回転部の一の永久磁石においては固定部側の磁界における磁束密度が、固定部の他の永久磁石においては回転部側の磁界における磁束密度が大きくなるため、回転部と固定部間に作用する引力を大きくすることとなり、停止動作の実行と維持を円滑かつ確実にできるという効果を有する。

【0024】

本発明に係るギヤードモータの駆動制御機構は、必要に応じて、ブレーキ手段の回転部が、一の永久磁石を収納する収納部の中心軸を、電動モータの駆動軸のラジアル軸に対して偏移して形成される。

【0025】

このように本発明においては、ギヤードモータの駆動制御機構において、ブレーキ手段の回転部が、一の永久磁石を収納する収納部の中心軸を、電動モータの駆動軸のラジアル軸に対して偏移して形成されることから、停止状態においては回転部の一の永久磁石が固定部の他の永久磁石に対して傾斜した状態で停止し、一の永久磁石の前端部及び後端部と、他の永久磁石との間における磁束分布を回転方向の先端側である一の永久磁石の前端部側に偏らせることができることとなり、停止状態から始動状態への移行を円滑かつ確実にできるという効果を有する。

【0026】

本発明に係るギヤードモータの駆動制御機構は、必要に応じて、ブレーキ手段の回転部が、一の永久磁石を摺動自在に収納する収納部を、一の永久磁石におけるラジアル方向側の左右面との間に間隙を有するように形成される。

【0027】

このように本発明においては、ギヤードモータの駆動制御機構において、ブレーキ手段の回転部が、一の永久磁石を摺動自在に収納する収納部を、一の永久磁石におけるラジアル方向側の左右面との間に間隙を有するように形成されることから、電動モータの駆動による駆動軸の回転方向に伴って、各収納部内で一の永久磁石が転倒方向へ傾斜（転倒）し、一の永久磁石の前端部側にテーパ状の間隙が形成され、一の永久磁石の前端部及び後端部と、他の永久磁石との間における磁束分布を回転方向の先端側である一の永久磁石の前端部側に偏らせることができることとなり、停止状態から始動状態への移行を円滑かつ確実にできる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】第１の実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構を自動昇降カーテンに適用した場合の全体斜視図である。

【図2】図１に記載のギヤードモータの駆動制御機構におけるギヤードモータの部分断面図である。

【図3】図２に記載のギヤードモータの駆動制御機構におけるブレーキ手段の部分断面図、及び当該部分断面図におけるＣ－Ｃ線端面図である。

【図4】第２の実施形態に係るギヤードモータにおけるブレーキ手段の端面図である。

【図5】第３の実施形態に係るギヤードモータにおけるブレーキ手段の端面図である。

【図6】第４の実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構におけるギヤードモータの部分断面図である。

【図7】第５の実施形態に係るギヤードモータにおけるブレーキ手段の端面図、及びその動作態様図である。

【図8】第６の実施形態に係るギヤードモータにおけるブレーキ手段の端面図、及びその動作態様図である。

【図9】第７の実施形態に係るギヤードモータにおけるブレーキ手段の端面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明の実施の形態を説明する。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。

【0030】

（第１の実施形態）
本実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構について、図１～図３を用いて説明する。ここで、図１は第１の実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構を自動昇降カーテンに適用した場合の全体斜視図であり、図２はギヤードモータの駆動制御機構におけるギヤードモータの部分断面図であり、図３はギヤードモータの駆動制御機構におけるブレーキ手段の部分断面図及び当該部分断面図におけるＣ－Ｃ線端面図である。

【0031】

図１～図３に示すように、ギヤードモータ１の駆動制御機構は、昇降カーテン１００における昇降動作の駆動に要する回転力を生じさせる電動モータ２と、この電動モータ２における駆動軸２１の一端側２１ａを入力軸３１として回転力の速度を減速し、この減速した回転力を出力軸３２から昇降カーテン１００の昇降動作に対応するトルクを生じさせる変速部３と、電動モータ２における駆動軸２１の他端側２１ｂに配設され、変速部３の出力軸３２における駆動及び停止の各状態の制動を電動モータ２の駆動軸２１に軸支されて回動する一の永久磁石４３と電動モータ２のケース２０に固着された他の永久磁石４５とを電動モータの停止状態において異極性となるように対向させて制御するブレーキ手段４とを備えている。
なお、ブレーキ手段４は、電動モータ２と変速部３との間に設けてもよい。

【0032】

ブレーキ手段４は、電動モータ２の駆動軸２１に回動自在に軸支され、直方体形状からなる一の永久磁石４３を含む回転部４０と、回転部４０の周面に対向するように回転部４０の電動モータ２側に片寄せた外側に配設されて電動モータ２のケース２０に固着され、直方体形状からなる他の永久磁石４５を含む固定部４１とを備えている。

【0033】

回転部４０は、非磁性材の円板状体からなり、この円板状体の中心（駆動軸２１）から放射状に等間隔（各９０°）で配設される、複数の筒状凹部からなる収納部４２と、当該収納部４２に内蔵、固着される直方体形状の一の永久磁石４３（４３ａ～４３ｄ）とを備えている。一の永久磁石４３ａ～４３ｄは、駆動軸２１を中心とする径方向に沿って極性が整列され、固定部４１側の周方向に相隣る極性がすべて同一極性（例えば、Ｎ極）となるように配設されている。
回転部４０は、円板状体の中心を電動モータ２の駆動軸２１に軸支され、駆動軸２１の回動に伴って回動するように固着されている。

【0034】

固定部４１は、駆動軸２１を中心とする回転部４０と同心円の非磁性材からなるドーナツ形状からなり、中心から放射状に等間隔（各９０°）で配設される、複数の筒状凹部からなる収納部４４と、当該収納部４４に内蔵、固着される直方体形状の他の永久磁石４５（４５ａ～４５ｄ）とを備えている。他の永久磁石４５ａ～４５ｄは、駆動軸２１を中心とする径方向に沿って極性が整列され、回転部４０側の周方向に相隣る極性がすべて同一極性で、対向する回転部４０の一の永久磁石４３ａ～４３ｄに対して異極性（例えば、Ｓ極）となるように配設されている。
固定部４１は、電動モータ２のケースの一端面２０ａ側に固着されている。

【0035】

回転部４０と固定部４１とは、電動モータ２の動作（駆動又は停止）によらず、間隙をおいて常に非接触な状態となっている。

【0036】

なお、図３に示す例では、回転部４０及び固定部４１のそれぞれにおいて４個の永久磁石４３ａ～４３ｄ、４５ａ～４５ｄが配設された例を示しているが、回転部４０及び固定部４１のそれぞれに３個等の奇数個の永久磁石を配設してもよいし、８個等の偶数個の永久磁石を配設してもよく、その設置数は特に限定されないが、回転部４０及び固定部４１の永久磁石４３ａ～４３ｄ、４５ａ～４５ｄ同士の引き合いによる永久磁石４３ａ～４３ｄ、４５ａ～４５ｄの振動に起因する騒音を抑える観点から、個々の永久磁石４３ａ～４３ｄ、４５ａ～４５ｄの磁力を弱くし、設置数を増やすようにしてもよい。そのため、本実施形態における永久磁石４３ａ～４３ｄ、４５ａ～４５ｄとしては、ネオジム磁石等の焼結マグネットのみならず、これより磁力の弱いプラスチックマグネット等も使用することができる。

【0037】

また、永久磁石の設置数を回転部４０と固定部４１とで異ならせることもできる。例えば、回転部４０には４個の永久磁石を設置し、固定部４１には８個の永久磁石を設置することも可能である。

【0038】

さらに、永久磁石４３ａ～４３ｄ、４５ａ～４５ｄの形状として、直方体形状からなる永久磁石を示したが、停止動作時に回転部４０と固定部４１とで異極性が相対するものであれば、その形状は特に限定されず、底面が台形の四角柱形状や球形状等であってもよい。

【0039】

次に、本実施形態に係るギヤードモータ１の駆動制御機構を昇降カーテン１００を自動的に動作させる制御動作について説明する。
まず、昇降カーテン１００を自動的に動作させる制御動作について説明する。

【0040】

まず、昇降カーテン１００が開放状態にある場合は、カーテン下端部１０３が駆動範囲Ｗの最上部１００Ｈに位置し、電動モータ２への電流供給がなく停止状態であり、かつブレーキ手段４の回転部４０における一の永久磁石４３ａ～４３ｄが固定部４１の他の永久磁石４５ａ～４５ｄの磁界により引き付けられ、電動モータ２の回動を阻止して昇降カーテン１００の開放状態を維持している。

【0041】

この昇降カーテン１００による開放状態にあるカーテン下端部１０３が駆動範囲Ｗの最上部１００Ｈに位置している場合から遮蔽動作を駆動制御部２００から指示すると、電動モータ２に電源部（図示を省略）から駆動電流が供給される。この駆動電流の供給により電動モータ２が回転駆動を開始し、この電動モータ２の駆動軸２１とともに回転する回転部４０にタンジェンシャル方向の慣性力を発生させ、固定部４１の他の永久磁石４５ａ～４５ｄの引張状態から解放し、ブレーキ手段４によるブレーキ状態を解除する。

【0042】

このブレーキ手段４のブレーキ状態の解除により電動モータ２の駆動軸２１がフリー状態となり、電動モータ２の駆動回転が駆動軸２１を介して入力軸３１から入力され、この入力された回転力を変速部３で減速し、かつ昇降カーテン１００の昇降動作に必要なトルクに変換する。この変換された回転力により、昇降カーテン１００の昇降軸１０２を回転させてカーテン１０１を巻き出して遮蔽する。

【0043】

この遮蔽動作の途中で、カーテン１０１を中間部１００Ｍで停止させて、カーテン１０１による半遮蔽状態を維持する旨を駆動制御部２００から指示すると、電源部（図示を省略）から電動モータ２への電流供給がなくなり、電動モータ２の回転速度が減衰してブレーキ手段４に生じていたタンジェンシャル方向の慣性力も急激に減少して永久磁石４３ａ～４３ｄ、４５ａ～４５ｄ間の引力によりブレーキ手段４のブレーキが機能する。

【0044】

このブレーキ手段４のブレーキが機能すると、カーテン下端部１０３が中間部１００Ｍで停止状態を維持して昇降カーテン１００を半遮蔽状態とすることができる。

【0045】

さらに、この半遮蔽状態から全遮蔽状態に移行する旨を駆動制御部２００から指示すると、電源部（図示を省略）から電動モータ２への電流供給を開始し、駆動範囲Ｗの最上部１００Ｈからの始動動作と同様に最下部１００Ｌまで駆動制御される。

【0046】

以上では、昇降カーテン１００を駆動範囲Ｗの最上部１００Ｈから中間部１００Ｍ、この中間部１００Ｍから最下部１００Ｌへの遮蔽動作について説明したが、駆動範囲Ｗの最下部１００Ｌから中間部１００Ｍ、この中間部１００Ｍから最上部１００Ｈへの開放動作も同様に実行して制御することができる。

【0047】

ところで、電動モータ２の駆動トルクＦ１と、昇降カーテン１００の巻上げ（又は巻出し）の駆動トルクＦ２と、ブレーキ手段４の回転部４０と固定部４１との間の引力Ｆ３との関係は、次式で表すことができる。

【0048】

Ｆ１＞Ｆ３＞Ｆ２

【0049】

この駆動トルクＦ１、駆動トルクＦ２、引力Ｆ３の関係が維持される範囲で本実施形態に係るギヤードモータ１の駆動制御機構は、駆動制御部２００からの電動モータ２の供給電流のＯＮ・ＯＦＦ制御のみで、昇降カーテン１００の駆動範囲Ｗにおけるいかなる開放・遮蔽の各動作を制御できることとなる。

【0050】

（第２の実施形態）
本実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構について、図４を用いて説明する。図４は、第２の実施形態に係るギヤードモータにおけるブレーキ手段の端面図である。
なお、本実施形態において第１の実施形態と重複する説明は省略する。

【0051】

ブレーキ手段５の回転部４０において、一の永久磁石５３ａ～５３ｄは、駆動軸２１を中心とする径方向に沿って極性が整列され、径方向外側である固定部４１側の周方向に相隣る極性が交互に異なるように収納部４２に配設されている。
同様に、固定部４１においても、他の永久磁石５５ａ～５５ｄは、駆動軸２１を中心とする径方向に沿って極性が整列され、径方向内側である回転部４０側の周方向に相隣る極性が交互に異なるように収納部４４に配設されている。

【0052】

以上の構成により、例えば、停止動作時に対向配置状態となった回転部４０の一の永久磁石５３ａの極性（例えば、Ｎ極とする）と固定部４１の他の永久磁石５５ａの極性（例えば、Ｓ極とする）との間の引力による駆動制御力のみならず、回転部４０の一の永久磁石５３ａのＮ極と、固定部４１の他の永久磁石５５ａに隣接する他の永久磁石５５ｂの回転部４０側のＮ極との間の斥力による駆動制御力により、停止動作の実行と維持を円滑かつ確実にできる（ここで、駆動軸２１の回転方向は右回り（回転方向Ｘ）とする）。
また、始動動作においては、例えば、回転部４０の一の永久磁石５３ａのＮ極と固定部４１の他の永久磁石５５ａのＮ極との間の斥力を駆動軸の回転力として利用することができ、始動動作の実行を円滑かつ確実にできる。

【0053】

なお、本実施形態においては、停止動作における停止位置精度の観点から、回転部４０における一の永久磁石５３ａ～５３ｄの固定部４１側及び固定部４１における他の永久磁石５５ａ～５５ｄの回転部４０側の極性がそれぞれ交互となるように偶数個の永久磁石を配設することが好ましいが、回転部４０及び固定部４１に配設する永久磁石の設置数を奇数個として、一部相隣る極性が同一極性となる部分があってもよい。

【0054】

（第３の実施形態）
本実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構について、図５を用いて説明する。図５は、第３の実施形態に係るギヤードモータにおけるブレーキ手段の端面図である。
なお、本実施形態において上記各実施形態と重複する説明は省略する。

【0055】

ブレーキ手段６における回転部４０の一の永久磁石６３ａ～６３ｄは、駆動軸２１方向に対向する底面が等脚台形である四角柱形状からなり、その上底を含む面６６と下底を含む面６７とがそれぞれ磁極面となっており、これら磁極面６６、６７が駆動軸２１を中心とする径方向に沿って整列するようにして収納部６２に配設されている。
固定部４１の他の永久磁石６５ａ～６５ｄと対向する側の上底を含む磁極面６６の面積は、それとは反対側（径方向内側）の下底を含む磁極面６７の面積よりも小さくなっている。

【0056】

同様に、固定部４１の他の永久磁石６５ａ～６５ｄは、駆動軸２１方向に対向する底面が等脚台形である四角柱形状からなり、その上底を含む面６８と下底を含む面６９とが磁極面となっており、これら磁極面６８、６９が駆動軸２１を中心とする径方向に沿って整列するようにして収納部６４に配置されている。
回転部４０の一の永久磁石６３ａ～６３ｄと対向する側の下底を含む磁極面６９の面積は、それとは反対側（径方向外側）の上底を含む磁極面６８の面積よりも小さくなっている。

【0057】

これにより、回転部４０の一の永久磁石６３ａ～６３ｄにおいては、固定部４１側の上底を含む磁極面６６の磁束密度が大きくなることから磁界が強くなり、固定部４１の他の永久磁石６５ａ～６５ｄにおいては、回転部４０側の下底を含む磁極面６９の磁束密度が大きくなることから磁界が強くなるため、回転部４０と固定部４１間に作用する引力を大きくすることができ、停止動作の実行と維持を円滑かつ確実にできる。

【0058】

なお、上記では、回転部４０及び固定部４１の永久磁石６３ａ～６３ｄ、６５ａ～６５ｄがともに底面が等脚台形である四角柱形状である場合を示したが、いずれか一方の永久磁石のみが当該四角柱形状からなるものであってもよい。また、回転部４０及び固定部４１の永久磁石６３ａ～６３ｄ、６５ａ～６５ｄの形状は底面が等脚台形である四角柱形状に限定されず、回転部４０及び固定部４１の永久磁石６３ａ～６３ｄ、６５ａ～６５ｄが向かい合う側の磁極面の面積がそれとは反対側の磁極面の面積よりも小さく、向かい合う磁極面の磁界が強くなるものであればいずれの形状であってもよい。
さらに、例えば、直方体形状の永久磁石において、永久磁石の製造段階において成形体とした未着磁磁石素材を着磁する際に、パルス磁場の配置・強さ等を制御することによって、回転部４０及び固定部４１の永久磁石が互いに向かい合う側の磁極面の磁界における磁束密度を大きくするようにしてもよい。

【0059】

（第４の実施形態）
本実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構について、図６を用いて説明する。図６は、第４の実施形態に係るギヤードモータの駆動制御機構におけるギヤードモータの部分断面図である。
なお、本実施形態において上記各実施形態と重複する説明は省略する。

【0060】

ブレーキ手段７は、電動モータ２の駆動軸２１に回動自在に軸支され、直方体形状からなる一の永久磁石７４を含む回転部７０と、回転部７０の周面に対向するように回転部７０の電動モータ２側に片寄せた内側に配設されて電動モータ２のケース２０に固着され、直方体形状からなる他の永久磁石７６を含む固定部７１とを備えている。

【0061】

回転部７０は、非磁性材の略円板状体からなり、この円板状体の中心（駆動軸２１）から放射状に等間隔（各９０°）であって、円板部７２よりも電動モータ２側に片寄せた外側に配設される複数の筒状凹部からなる収納部７３と、当該収納部７３に内蔵、固着される直方体形状の一の永久磁石７４とを備えている。一の永久磁石７４は、駆動軸２１を中心とする径方向に沿って極性が整列され、固定部７１側の周方向に相隣る極性がすべて同一極性（例えば、Ｎ極）となるように配設されている。

【0062】

固定部７１は、電動モータ２の突出部２０ｂに固着される、非磁性材のドーナツ形状からなり、このドーナツ形状の中心（駆動軸２１）から放射状に等間隔（各９０°）で配設される、複数の筒状凹部からなる収納部７５と、当該収納部７５に内蔵、固着される直方体形状の他の永久磁石７６とを備えている。他の永久磁石７６は、駆動軸２１を中心とする径方向に沿って極性が整列され、回転部７０側の周方向に相隣る極性がすべて同一極性で、対向する回転部７０の一の永久磁石７４に対して異極性（例えば、Ｓ極）となるように配設されている。

【0063】

本実施形態に係るギヤードモータ１の駆動制御機構においても、上記第１の実施形態に係るギヤードモータ１の駆動制御機構と同様に、電動モータ２の回転出力を変速部３で減速してギヤードモータ１の駆動力として出力し、この駆動力による駆動範囲の始点から終点までの間における停止動作を実行し、この停止動作を維持し、かつこの停止状態から始動する各動作を、電動モータ２の駆動入力以外の外力を付与することなく円滑かつ確実に実行することができる。

【0064】

（第５の実施形態）
本実施形態にギヤードモータの駆動制御機構について、図７を用いて説明する。図７は、第５の実施形態に係るギヤードモータにおけるブレーキ手段の端面図、及びその動作態様図である。
なお、本実施形態において上記各実施形態と重複する説明は省略する。

【0065】

ブレーキ手段８は、回転部４０の各収納部８１に一の永久磁石４３を内蔵するとともに、他の永久磁石４５を含む固定部４１が回転部４０と同心円内に配設される構成を共通して備え、一の永久磁石４３及びその各収納部８１の中心軸（平面配置）を電動モータ２の駆動軸２１を中心とするラジアル軸から微小に偏移αして配設されている。

【0066】

このように回転部４０一の永久磁石４３及び各収納部８１をラジアル軸から偏移する独自な構成により、図７（Ｂ）に示すように、停止状態においては一の永久磁石４３が固定部４１の他の永久磁石４５に対して傾斜した状態で停止し、一の永久磁石４３の前端部４３ｅ及び後端部４３ｆと、他の永久磁石４５との間における磁束分布を回転方向Ｘの先端側である一の永久磁石４３の前端部４３ｅ側に偏らせることができることとなり、停止状態から始動状態への移行を円滑かつ確実にできる。

【0067】

（第６の実施形態）
本実施形態にギヤードモータの駆動制御機構について、図８を用いて説明する。図８は、第６の実施形態に係るギヤードモータにおけるブレーキ手段の端面図、及びその動作態様図である。
なお、本実施形態において上記各実施形態と重複する説明は省略する。

【0068】

ブレーキ手段９は、回転部４０の各収納部９１に一の永久磁石４３を摺動自在に内蔵するとともに、他の永久磁石４５を含む固定部４１が回転部４０と同心円内に配設される構成を共通して備え、回転部４０の各収納部９１が一の永久磁石４３におけるラジアル方向側の左右面との間に間隙９１ａ、９１ｂを形成されている。

【0069】

このように一の永久磁石４３と各収納部９１との間に間隙９１ａ、９１ｂを形成して一の永久磁石４３を収納するように構成されていることから、図８（Ｂ）に示すように、電動モータ２の駆動による駆動軸２１の回転方向Ｘに伴って、各収納部９１内で一の永久磁石４３が転倒方向Ｙへ傾斜（転倒）し、一の永久磁石４３の前端部４３ｅ及び後端部４３ｆと、他の永久磁石４５との間における磁束分布を回転方向Ｘの先端側である一の永久磁石４３の前端部４３ｅ側に偏らせることができることとなり、停止状態から始動状態への移行を円滑かつ確実にできる。

【0070】

なお、一の永久磁石４３が当接する収納部９１の固定部４５とは反対側の面に突起を設け、当該突起を起点として一の永久磁石４３を傾斜させるようにしてもよい。
また、各収納部９１は略直方体形状としているが、固定部４５とは反対側の面の少なくとも一部をテーパ状や曲面状とすれば、一の永久磁石４３の傾斜をより効果的に促すことができる。

【0071】

（第７の実施形態）
本実施形態にギヤードモータの駆動制御機構について、図９を用いて説明する。図９は、第７の実施形態に係るギヤードモータにおけるブレーキ手段の端面図である。
なお、本実施形態において上記各実施形態と重複する説明は省略する。

【0072】

ブレーキ手段１０の回転部４０において、一の永久磁石２０３ａ～２０３ｆは、駆動軸２１を中心とする径方向に沿って極性が整列され、固定部４１側の周方向に相隣る極性がすべて同一極性（例えば、Ｎ極）となるように収納部４２に配設されている。
固定部４１において、他の永久磁石２０５ａ～２０５ｆは、駆動軸２１を中心とする径方向に沿って極性が整列され、回転部４０側の磁極を対向する回転部４０の一の永久磁石２０３ａ～２０３ｆと同一極性とされるとともに、径方向内側である回転部４０側の周方向に相隣る極性がすべて同一極性（例えば、Ｎ極）となるように収納部４４に配設されている。

【0073】

本実施形態に係るギヤードモータ１の駆動制御機構において、回転部４０の一の永久磁石２０３ａ～２０３ｆは、対向する固定部４１の他の永久磁石２０５ａ～２０５ｆの作り出す磁界から受ける斥力が均衡する位置で停止する。例えば、図９に示す例では、回転部４０の一の永久磁石２０３ａは、固定部４１の他の永久磁石２０５ａと他の永久磁石２０５ｂとの周方向の中間位置で停止することとなる。

【0074】

このように、回転部４０の一の永久磁石２０３ａ～２０３ｆと固定部４１の他の永久磁石２０５ａ～２０５ｆとの間に作用する斥力を利用してギヤードモータ１の駆動を停止させることができることから、停止動作の実行と維持を円滑かつ確実にできる。
特に、回転部４０の一の永久磁石２０３ａ～２０３ｆは、固定部４１の他の永久磁石２０５ａ～２０５ｆの作り出す磁界から受ける斥力が均衡する位置、すなわち、他の永久磁石２０５ａ～２０５ｆの磁界から受ける影響がより小さい位置で停止しているため、ギヤードモータ１の始動動作を円滑に実行することができる。

【0075】

上記では、回転部４０及び固定部４１における永久磁石の磁極数がそれぞれ６個である場合を示したが、これに限定されない。例えば、ギヤードモータ１の停止動作をより円滑かつ確実にするためにより多くの永久磁石を設置してもよく、その設置数は永久磁石の磁界の強さ、始動及び停止の円滑な実行等を考慮して適宜設定される。

【0076】

なお、上記各実施形態において、回転部は駆動軸の定位置に軸支されたものとして説明したが、ギヤードモータが始動状態となった際に、回転部が駆動軸に沿って固定部の他の永久磁石と離れる方向へと摺動できるように、回転部にスライド機能を持たせてもよい。このようにすることで、駆動軸の回動に伴い回転部が固定部から離れていくため、回転部の一の永久磁石と固定部の他の永久磁石との対向（重複）する磁極面の面積が次第に小さくなることで、すなわち、回転部及び固定部間に働く引力が小さくなることで、より早い段階で駆動軸の円滑な回動を可能とする。

【0077】

また、ギヤードモータに磁気型エンコーダを設ける場合に、回転部の一の永久磁石を磁気型エンコーダ用の永久磁石として併用してもよい。この際、第１の実施形態における回転部の一の永久磁石においては、その磁極面を固定部の他の永久磁石の磁極面よりも駆動軸方向に沿って延長させ、この延長した磁極面部分をホール素子と対向させる。

【0078】

さらに、上記各実施形態においては、本発明に係るギヤードモータの駆動制御機構を自動昇降カーテンに適用する場合について説明したが、他に開口部の開閉装置、例えば自動シャッター、自動スクリーン等に適用することもできる。

【0079】

また、上述の各実施形態に示した構成は、適宜組み合わせて適用することが可能である。

【符号の説明】

【0080】

１ ギヤードモータ
２ 電動モータ
３ 変速部
４～１０ ブレーキ手段
２０ ケース
２０ａ 一端面
２０ｂ 突出部
２１ 駆動軸
２１ａ 一端側
２１ｂ 他端側
３１ 入力軸
３２ 出力軸
４０、７０ 回転部
４１、７１ 固定部
４２、４４、６２、６４、７３、７５、８１、９１ 収納部
４３、４３ａ～４３ｄ、５３ａ～５３ｄ、６３ａ～６３ｄ、７４、２０３ａ～２０３ｆ 一の永久磁石
４３ｅ 前端部
４３ｆ 後端部
４５、４５ａ～４５ｄ、５５ａ～５５ｄ、６５ａ～６５ｄ、７６、２０５ａ～２０５ｆ 他の永久磁石
６６～６９ 磁極面
９１ａ、９１ｂ 間隙
１００ 昇降カーテン
１００Ｈ 最上部
１００Ｌ 最下部
１００Ｍ 中間部
１０１ カーテン
１０２ 昇降軸
１０３ カーテン下端部
Ｗ 駆動範囲
Ｘ 回転方向
Ｙ 転倒方向
α 偏移

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】