(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流モータと、前記直流モータを制御する制御回路と、前記直流モータの動作状態を少なくともフリーラン状態、回転駆動状態およびブレーキ状態のうちのいずれかに選択的に設定するための動作設定信号を前記制御回路に向けて出力する動作設定信号出力回路とを備え、前記動作設定信号出力回路から出力された動作設定信号に従って前記制御回路により前記直流モータを制御する直流モータ装置において、前記直流モータまたは前記制御回路における過電流または過熱の発生を阻止して前記直流モータまたは前記制御回路を保護する直流モータ保護装置であって、
前記動作設定信号出力回路から出力された動作設定信号が前記直流モータの動作状態を回転駆動状態に設定するための動作設定信号か否かを判断する動作設定信号判断手段と、
前記動作設定信号判断手段の判断結果により、前記動作設定信号出力回路から出力された前記動作設定信号が前記直流モータの動作状態を回転駆動状態に設定するための動作設定信号であるときにはタイマをスタートさせ、前記動作設定信号出力回路から出力された前記動作設定信号が前記直流モータの動作状態を回転駆動状態に設定するための動作設定信号でないときにはタイマをリセットするタイマ手段と、
前記タイマ手段においてタイマがスタートしてから所定の基準時間が経過したときに、前記動作設定信号出力回路から前記制御回路への前記動作設定信号の供給をストップさせる動作設定信号停止手段とを備えていることを特徴とする直流モータ保護装置。
【請求項２】
前記動作設定信号出力回路が出力する前記動作制御信号は第１の動作設定信号および第２の動作設定信号を含み、前記動作設定信号発生回路は、前記直流モータの動作状態をフリーラン状態に設定するときには前記第１の動作設定信号の電圧レベルおよび前記第２の動作設定信号の電圧レベルをいずれも第１のレベルとし、前記直流モータの動作状態を回転駆動状態に設定するときには前記第１の動作設定信号の電圧レベルおよび前記第２の動作設定信号の電圧レベルのいずれか一方を第１のレベルとし他方を第２のレベルとし、前記直流モータの動作状態をブレーキ状態に設定するときには前記第１の動作設定信号の電圧レベルおよび前記第２の動作設定信号の電圧レベルをいずれも第２のレベルとし、
前記動作設定信号判断手段は排他的論理和演算回路であり、前記第１の動作設定信号の電圧レベルと前記第２の動作設定信号の電圧レベルとの排他的論理和を取り、前記第１の動作設定信号の電圧レベルと前記第２の動作設定信号の電圧レベルとが異なるときには第３のレベルを有する排他的論理和信号を前記タイマ手段に向けて出力し、前記第１の動作設定信号の電圧レベルと前記第２の動作設定信号の電圧レベルとが等しいときには第４のレベルを有する排他的論理和信号を前記タイマ手段に向けて出力し、
前記タイマ手段は、前記動作設定信号判断手段から出力された排他的論理和信号の電圧レベルが前記第３のレベルのときにはタイマをスタートさせ、前記動作設定信号判断手段から出力された排他的論理和信号の電圧レベルが前記第４のレベルのときにはタイマをリセットし、
前記動作設定信号停止手段は、前記タイマ手段においてタイマがスタートしてから前記基準時間を経過したときに、前記動作設定信号出力回路から前記制御回路への前記第１の動作設定信号および前記第２の動作設定信号の供給を同時にストップさせることを特徴とする請求項１に記載の直流モータ保護装置。
【請求項３】
前記タイマ手段はＣＲタイマ回路を備え、
前記ＣＲタイマ回路は、
所定の容量を有するコンデンサと、
前記第３のレベルを有する前記排他的論理和信号が供給されたときに前記コンデンサを充電するための充電電流を流す充電回路部と、
前記第４のレベルを有する前記排他的論理和信号が供給されたときに前記コンデンサに蓄積された電荷を放電するための放電電流を流す放電回路部とを備え、
前記放電電流が前記充電電流よりも大きくなるように、前記放電回路部において前記放電電流を制限する抵抗が前記充電回路部において前記充電電流を制限する抵抗よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項２に記載の直流モータ保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流モータまたは直流モータを制御する制御回路における過電流または過熱の発生を阻止し、直流モータまたは制御回路を保護する直流モータ保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流モータと、直流モータに駆動電流を供給して直流モータの回転駆動を制御するためのフルブリッジ駆動回路等を有する制御回路とを備えた直流モータ装置は一般に知られている。このような直流モータ装置において、フリーラン、正転駆動、逆転駆動、ショートブレーキといった直流モータの動作状態を設定するための動作設定信号を上記制御回路に入力すると、制御回路は、この動作設定信号に従って直流モータを制御する。
【０００３】
直流モータに過負荷が生じた場合、制御回路や配線に異常が生じた場合、動作設定信号の出力に異常が生じた場合等には、直流モータまたは制御回路に過電流または過熱が発生する。この過電流または過熱は直流モータや制御回路の損傷を招来する。このような過電流または過熱から直流モータや制御回路を保護するために、例えば次のような技術が知られている。
【０００４】
すなわち、特許文献１には、直流モータまたは制御回路内で発生した過電流を検出し、直流モータへの駆動電流の供給を停止する技術が記載されている。また、特許文献２には、直流モータまたは制御回路内で発生した過熱を検出し、直流モータへの駆動電流の供給を停止する技術が記載されている。また、特許文献３には、直流モータまたは制御回路内で発生した過電流により溶断するヒューズを設け、ヒューズの溶断により直流モータへの駆動電流の供給を停止する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０４−２８５４９５号公報
【特許文献２】実開平０５−７４１４１号公報
【特許文献３】特開平０５−３０６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１および２に記載の各技術は、直流モータまたは制御回路に過電流または過熱が生じたことを検出した後に、直流モータへの駆動電流を停止する。このため、直流モータまたは制御回路に過電流または過熱が生じてから、この過電流または過熱が検出されるまでの間に、この過電流または過熱により直流モータまたは制御回路が損傷することを防ぐことができない。特に、過電流または過熱を検出する検出手段の検出精度が低い場合や、周囲の温度等の環境により検出感度が低下する場合には、過電流または過熱の検出が遅れ、過電流または過熱による直流モータまたは制御回路の損傷を防ぐことができないことがあり得る。
【０００７】
また、特許文献３に記載の技術は、特許文献１および２に記載の各技術についての上述した問題に加え、過電流によりヒューズが溶断すると、ヒューズを交換しなければ直流モータを駆動させることができないという問題がある。すなわち、特許文献３に記載の技術では、過電流によるヒューズ溶断から復帰するまでに手間と時間がかかる。
【０００８】
一方、本出願の発明者は、直流モータの動作状態を正転駆動状態または逆転駆動状態に設定する動作設定信号が制御回路に連続的に長時間入力され続けるのを防止することで、直流モータの正転駆動状態または逆転駆動状態が長時間連続的に維持されることを防止し、これにより、直流モータまたは制御回路に過電流または過熱が発生することを未然に防ぐアイディアを考え出した。そして、発明者は、以下に述べるように、このアイディアを実際の直流モータ装置に適用して実験を行った。
【０００９】
実験において、発明者が上記アイディアを適用した直流モータ装置は、それぞれハイレベルとローレベルとの間で電圧レベルが切り替わる２つの動作設定信号Ｐ１，Ｐ２を制御回路に入力することにより、フリーラン、正転駆動、逆転駆動、ショートブレーキといった直流モータの４つの動作状態を設定する構成を有する装置であった。具体的には、直流モータの動作状態をフリーラン状態に設定するときには、動作設定信号Ｐ１，Ｐ２の電圧レベルをいずれもローレベルにする。また、直流モータの動作状態を正転駆動状態に設定するときには、動作設定信号Ｐ１の電圧レベルをローレベルにし、動作設定信号Ｐ２の電圧レベルをハイレベルにする。また、直流モータの動作状態を逆転駆動状態に設定するときには、動作設定信号Ｐ１の電圧レベルをハイレベルにし、動作設定信号Ｐ２の電圧レベルをローレベルにする。また、直流モータの動作状態をブレーキ状態に設定するときには、動作設定信号Ｐ１、Ｐ２の電圧レベルをいずれもハイレベルにする。
【００１０】
発明者はこのような構成を有する直流モータ装置に上記アイディアを適用するために、２つのタイマ回路Ｗ１、Ｗ２を用意し、動作設定信号Ｐ１がハイレベルになってからの経過時間をタイマ回路Ｗ１により測定し、動作設定信号Ｐ２がハイレベルになってからの経過時間をタイマ回路Ｗ２により測定することとした。さらに、発明者は、動作設定信号Ｐ１がハイレベルになってから所定時間Ｔａ経過したときに動作設定信号Ｐ１の電圧レベルをローレベルにする信号制御回路Ｘ１と、動作設定信号Ｐ２がハイレベルになってから所定時間Ｔａ経過したときに動作設定信号Ｐ２の電圧レベルをローレベルにする信号制御回路Ｘ２を製作した。そして、発明者は、タイマ回路Ｗ１、Ｗ２および信号制御回路Ｘ１、Ｘ２を上記直流モータ装置に組み込んだ。以下、タイマ回路Ｗ１、Ｗ２および信号制御回路Ｘ１、Ｘ２を組み込んだ上記直流モータ装置を「実験装置」という。
【００１１】
実験装置において、直流モータの動作状態を逆転駆動状態に設定するために動作設定信号Ｐ１の電圧レベルをハイレベルにし、動作設定信号Ｐ２の電圧レベルをローレベルにすると、動作設定信号Ｐ１の電圧レベルがハイレベルになったことを契機にタイマ回路Ｗ１がスタートする。そして、動作設定信号Ｐ１の電圧レベルがハイレベルになってから所定時間Ｔａが経過したとき、信号制御回路Ｘ１により動作設定信号Ｐ１の電圧レベルがローレベルとなり、直流モータの動作状態がフリーラン状態に設定される。これにより、直流モータの逆転駆動状態が所定時間Ｔａを超えて連続的に長時間維持されることを防ぎ、直流モータまたは制御回路に過電流または過熱が生じることを未然に防止することができた。
【００１２】
また、実験装置において、直流モータの動作状態を正転駆動状態に設定するために動作設定信号Ｐ１の電圧レベルをローレベルにし、動作設定信号Ｐ２の電圧レベルをハイレベルにすると、動作設定信号Ｐ２の電圧レベルがハイレベルになったことを契機にタイマ回路Ｗ２がスタートする。そして、動作設定信号Ｐ２の電圧レベルがハイレベルになってから所定時間Ｔａが経過したとき、信号制御回路Ｘ２により動作設定信号Ｐ２の電圧レベルがローレベルとなり、直流モータの動作状態がフリーラン状態に設定される。これにより、直流モータの正転駆動状態が所定時間Ｔａを超えて連続的に長時間維持されることを防ぎ、直流モータまたは制御回路に過電流または過熱が生じることを未然に防止することができた。
【００１３】
ところが、実験装置において次のような問題が生じた。すなわち、直流モータの動作状態をブレーキ状態に設定するために動作設定信号Ｐ１、Ｐ２の電圧レベルをいずれもハイレベルにすると、タイマ回路Ｗ１，Ｗ２の双方がスタートしてしまう。そして、動作設定信号Ｐ１、Ｐ２の双方の電圧レベルがハイレベルになってから所定時間Ｔａが経過したとき、信号制御回路Ｘ１，Ｘ２により動作設定信号Ｐ１、Ｐ２の双方の電圧レベルがローレベルとなり、直流モータの動作状態がフリーラン状態に設定されてしまう。
【００１４】
直流モータのブレーキ状態は、正転駆動状態および逆転駆動状態と異なり、ブレーキ状態が連続的に長時間維持されても過電流または過熱は生じにくい。また、直流モータのブレーキ状態は上記所定時間Ｔａを超えて長時間維持する必要がある。ところが、実験装置では、直流モータのブレーキ状態を、上記所定時間Ｔａを超えて長時間維持することができない。
【００１５】
また、実験装置では、動作設定信号Ｐ１の電圧レベルがハイレベルになってからの経過時間Ｔａの測定と、動作設定信号Ｐ２の電圧レベルがハイレベルになってからの経過時間Ｔａの測定とを相互に独立した２つのタイマ回路Ｗ１、Ｗ２を用いてそれぞれ行った。また、動作設定信号Ｐ１のレベルの切換と動作設定信号Ｐ２のレベルの切換とを相互に独立した２つの信号制御回路Ｘ１、Ｘ２を用いてそれぞれ行った。このため、タイマ回路Ｗ１、Ｗ２において双方のタイマが同時にスタートしてから所定時間Ｔａが経過した場合に、タイマ回路Ｗ１、Ｗ２間または信号制御回路Ｘ１、Ｘ２間の動作の誤差（例えばスキュー等）により、動作設定信号Ｐ１の電圧レベルがハイレベルからローレベルに切り替わるタイミングと、動作設定信号Ｐ２の電圧レベルがハイレベルからローレベルに切り替わるタイミングとの間にタイムラグが生じる現象が見られた。この結果、直流モータの動作状態がブレーキ状態からフリーラン状態に切り替わる間に、動作設定信号Ｐ１、Ｐ２の電圧レベルのいずれか一方がハイレベルで他方がローレベルとなる状態が瞬間的に生じ、直流モータが一瞬、正転または逆転するといった現象が見られた。このように直流モータが一瞬でも予期に反して正転または逆転することは、直流モータの動作精度または動作の安定性を低下させるため、好ましくない。
【００１６】
このように実験の結果、２つの動作設定信号に従って直流モータを制御する直流モータ装置に発明者の上記アイディアを適用することは容易でないことがわかった。また、２つのタイマ回路Ｗ１、Ｗ２および２つの信号制御回路Ｘ１、Ｘ２を直流モータ装置に組み込むことにより、直流モータ装置の構成が複雑になり、装置の大型化や製造コストの上昇を招来することも判明した。
【００１７】
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、直流モータまたは制御回路に悪影響を及ぼす過電流または過熱の発生を未然に防止し、直流モータまたは制御回路の損傷を確実に防ぐことができる直流モータ保護装置を提供することにある。
【００１８】
本発明の第２の課題は、２つの動作設定信号に従って直流モータを制御する直流モータ装置において、直流モータまたは制御回路に悪影響を及ぼす過電流または過熱の発生の未然防止を簡単な構成により実現することができる直流モータ保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の直流モータ保護装置は、直流モータと、前記直流モータを制御する制御回路と、前記直流モータの動作状態を少なくともフリーラン状態、回転駆動状態およびブレーキ状態のうちのいずれかに選択的に設定するための動作設定信号を前記制御回路に向けて出力する動作設定信号出力回路とを備え、前記動作設定信号出力回路から出力された動作設定信号に従って前記制御回路により前記直流モータを制御する直流モータ装置において、前記直流モータまたは前記制御回路における過電流または過熱の発生を阻止して前記直流モータまたは前記制御回路を保護する直流モータ保護装置であって、前記動作設定信号出力回路から出力された動作設定信号が前記直流モータの動作状態を回転駆動状態に設定するための動作設定信号か否かを判断する動作設定信号判断手段と、前記動作設定信号判断手段の判断結果により、前記動作設定信号出力回路から出力された前記動作設定信号が前記直流モータの動作状態を回転駆動状態に設定するための動作設定信号であるときにはタイマをスタートさせ、前記動作設定信号出力回路から出力された前記動作設定信号が前記直流モータの動作状態を回転駆動状態に設定するための動作設定信号でないときにはタイマをリセットするタイマ手段と、前記タイマ手段においてタイマがスタートしてから所定の基準時間が経過したときに、前記動作設定信号出力回路から前記制御回路への前記動作設定信号の供給をストップさせる動作設定信号停止手段とを備えていることを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の第２の直流モータ保護装置は、上述した本発明の第１の直流モータ保護装置において、前記動作設定信号出力回路が出力する前記動作制御信号は第１の動作設定信号および第２の動作設定信号を含み、前記動作設定信号発生回路は、前記直流モータの動作状態をフリーラン状態に設定するときには前記第１の動作設定信号の電圧レベルおよび前記第２の動作設定信号の電圧レベルをいずれも第１のレベルとし、前記直流モータの動作状態を回転駆動状態に設定するときには前記第１の動作設定信号の電圧レベルおよび前記第２の動作設定信号の電圧レベルのいずれか一方を第１のレベルとし他方を第２のレベルとし、前記直流モータの動作状態をブレーキ状態に設定するときには前記第１の動作設定信号の電圧レベルおよび前記第２の動作設定信号の電圧レベルをいずれも第２のレベルとし、前記動作設定信号判断手段は排他的論理和演算回路であり、前記第１の動作設定信号の電圧レベルと前記第２の動作設定信号の電圧レベルとの排他的論理和を取り、前記第１の動作設定信号の電圧レベルと前記第２の動作設定信号の電圧レベルとが異なるときには第３のレベルを有する排他的論理和信号を前記タイマ手段に向けて出力し、前記第１の動作設定信号の電圧レベルと前記第２の動作設定信号の電圧レベルとが等しいときには第４のレベルを有する排他的論理和信号を前記タイマ手段に向けて出力し、前記タイマ手段は、前記動作設定信号判断手段から出力された排他的論理和信号の電圧レベルが前記第３のレベルのときにはタイマをスタートさせ、前記動作設定信号判断手段から出力された排他的論理和信号の電圧レベルが前記第４のレベルのときにはタイマをリセットし、前記動作設定信号停止手段は、前記タイマ手段においてタイマがスタートしてから前記基準時間を経過したときに、前記動作設定信号出力回路から前記制御回路への前記第１の動作設定信号および前記第２の動作設定信号の供給を同時にストップさせることを特徴とする。
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の第３の直流モータ保護装置は、上述した第２の直流モータ保護装置において、前記タイマ手段はＣＲタイマ回路を備え、前記ＣＲタイマ回路は、所定の容量を有するコンデンサと、前記第３のレベルを有する前記排他的論理和信号が供給されたときに前記コンデンサを充電するための充電電流を流す充電回路部と、前記第４のレベルを有する前記排他的論理和信号が供給されたときに前記コンデンサに蓄積された電荷を放電するための放電電流を流す放電回路部とを備え、前記放電電流が前記充電電流よりも大きくなるように、前記放電回路部において前記放電電流を制限する抵抗が前記充電回路部において前記充電電流を制限する抵抗よりも小さく設定されていることを特徴とする。
【００２２】
直流モータまたは制御回路において、過電流または過熱は、直流モータの回転駆動状態が所定の基準時間を超えて長時間連続的に継続したときに発生し易い。本発明の第１の直流モータ保護装置は、直流モータの動作状態が回転駆動状態に設定されてから所定の基準時間が経過したことを認識し、直流モータの動作状態が回転駆動状態に設定されてから所定の基準時間が経過したときには制御回路への動作設定信号の供給をストップさせ、直流モータを例えばフリーラン状態にする。これにより、過電流または過熱の発生を未然に防ぐことができる。また、本発明の第１の直流モータ保護装置は、直流モータの動作状態が回転駆動状態に設定されたことを認識してタイマをスタートさせて経過時間の測定を開始するが、直流モータの動作状態がブレーキ状態に設定されたときには経過時間の測定を行わない。これにより、直流モータのブレーキ状態を、基準時間を超えて長時間維持することができる。また、本発明の第１の直流モータ保護装置は、直流モータの動作状態がフリーラン状態またはブレーキ状態に設定されたことを認識し、直流モータの動作状態がフリーラン状態またはブレーキ状態に設定されたときにはタイマ手段のタイマを自動的にリセットする。これにより、タイマのリセットを効率よく行うことができる。
【００２３】
また、本発明の第２の直流モータ保護装置は、排他的論理和演算回路を用いて２つの動作設定信号の電圧レベルの排他的論理和と取るといった簡単な構成により、直流モータの動作状態が回転駆動状態に設定されたことを認識することができる。また、本発明の第２の直流モータ保護装置は、タイマ手段においてタイマがスタートしてから基準時間が経過したときに、動作設定信号出力回路から制御回路への２つの動作設定信号の供給を同時にストップさせるので、２つの動作設定信号の電圧レベルを同時に変化させることができる。これにより、２つの動作設定信号の電圧レベルの変化に時間差が生じることにより、直流モータが予期しない動作をしてしまうことを防止することができる。
【００２４】
また、本発明の第３の直流モータ保護装置によれば、デジタル式タイマ回路と比較して簡単な構成を有するＣＲタイマ回路を用いることにより、直流モータ保護装置の構成を簡単化することができ、製造コストを削減することができる。また、デジタル式タイマ回路と比較して高いノイズ耐性を有するＣＲタイマ回路を用いることにより、直流モータ保護装置の動作の安定性を高めることができる。また、コンデンサの放電を短時間で済ませることができ、タイマのリセットを迅速に行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、直流モータまたは制御回路に悪影響を及ぼす過電流または過熱の発生を未然に防止し、直流モータまたは制御回路の損傷を確実に防ぐことができる。また、２つの動作設定信号に従って直流モータを制御する直流モータ装置において、直流モータまたは制御回路に悪影響を及ぼす過電流または過熱の発生の未然防止を簡単な構成により実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態による直流モータ保護装置が設けられた直流モータ装置を示す回路図である。
【図２】本発明の実施形態における動作設定信号の状態、直流モータ保護装置内の各種信号の状態および直流モータの動作状態等を示すタイミングチャートである。
【図３】図２と異なる時点における動作設定信号の状態、直流モータ保護装置内の各種信号の状態および直流モータの動作状態等を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態による直流モータ保護装置が設けられた直流モータ装置を示している。図１において、直流モータ装置１は、直流モータ２、制御回路３および動作設定信号出力回路４を備えている。
【００２８】
直流モータ２は例えばブラシ付き直流モータである。直流モータ装置１は、例えば、タイムレコーダや駐車券発券機、駐車券読取機等の搬送機構を備えた機器の内部にて利用され、搬送対象となるカードや券を限られた範囲で搬送する用途に用いられる。そのため、直流モータ２が連続して正転駆動または逆転駆動する時間は限られた短い時間である。ここで、直流モータ２が連続して正転駆動または逆転駆動する予め定められた最長の時間を連続駆動時間Ｔｃとする。
【００２９】
制御回路３は、動作設定信号出力回路４から出力される動作設定信号Ａ（第１の動作設定信号）および動作設定信号Ｂ（第２の動作設定信号）に従って直流モータ２を制御する回路である。制御回路３は、例えばフルブリッジ駆動回路５および信号処理回路６を備えている。信号処理回路６は、動作設定信号出力回路４から出力される動作設定信号Ａ、Ｂのそれぞれの電圧レベルに基づいて直流モータ２を正転駆動または逆転駆動させ、あるいは直流モータ２にブレーキをかけ、あるいは直流モータ２をフリーラン状態にするための駆動電流をフルブリッジ駆動回路５に供給する回路である。制御回路３として、一般に市販されている直流モータ駆動用のフルブリッジドライバＩＣ等を利用することができる。
【００３０】
動作設定信号出力回路４は直流モータ２の動作状態を設定するための回路である。動作設定信号出力回路４は、直流モータ２の動作状態を、例えばフリーラン状態、正転駆動状態、逆転駆動状態およびブレーキ状態のうちのいずれかに選択的に設定するための２つの動作設定信号Ａ、Ｂを制御回路３の信号処理回路６に向けて出力する。
【００３１】
ここで、下記の表に示す通り、フリーラン状態は、直流モータ２の両端がハイインピーダンスの状態、すなわちフルブリッジ駆動回路５から切り離された開放状態であり、直流モータ２が回路から拘束を受けない状態である。正転駆動状態は、直流モータ２がフルブリッジ駆動回路５を介して供給される駆動電流により正方向に回転駆動されている状態である。逆転駆動状態は、直流モータ２がフルブリッジ駆動回路５を介して供給される駆動電流により逆方向に回転駆動されている状態である。ブレーキ状態は、直流モータ２の両端が短絡した状態、すなわち、直流モータ２にいわゆるショートブレーキがかけられている状態であり、直流モータ２の回転軸が実質的に固定された状態である。
【００３２】
動作設定信号出力回路４は、下記の表に示す通り、直流モータ２の動作状態をフリーラン状態に設定するときには、動作設定信号Ａおよび動作設定信号Ｂの電圧レベルをいずれもローレベル（「０」、第１のレベル）とする。直流モータ２の動作状態を正転駆動状態に設定するときには、動作設定信号Ａの電圧レベルをローレベルとし、動作設定信号Ｂの電圧レベルをハイレベル（「１」、第２のレベル）とする。直流モータ２の動作状態を逆転駆動状態に設定するときには、動作設定信号Ａの電圧レベルをハイレベルとし、動作設定信号Ｂの電圧レベルをローレベルとする。直流モータ２の動作状態をブレーキ状態に設定するときには動作設定信号Ａおよび動作設定信号Ｂの電圧レベルをいずれもハイレベルとする。
【００３３】
【表１】
0005508112.tif 000002
なお、上記表中のＡ、Ｂは動作設定信号Ａ、Ｂの電圧レベルを示し、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋは制御回路３における信号処理回路６から出力される４つの駆動電圧のレベルを示し、Ｌ、Ｍは直流モータ２の両端子の状態または直流モータ２に流れる駆動電流の状態を示す（図１参照）。
【００３４】
また、直流モータ装置１には、本発明の実施形態による直流モータ保護装置１１が設けられている。直流モータ保護装置１１は、直流モータ２または制御回路３における過電流または過熱の発生を阻止して直流モータ２または制御回路３を保護する装置である。具体的には、直流モータ保護装置１１は、動作設定信号出力回路４から出力された動作設定信号Ａ、Ｂが直流モータ２の動作状態を正転駆動状態または逆転駆動状態に設定するためのものか否かを判断し、この判断結果により、動作設定信号出力回路４から出力された動作設定信号Ａ、Ｂが直流モータ２の動作状態を正転駆動状態または逆転駆動状態に設定するためのものであるときにはタイマをスタートさせ、タイマがスタートしてから所定の基準時間Ｔｒが経過したときに、動作設定信号出力回路４から制御回路３の信号処理回路６への動作設定信号Ａ、Ｂの供給を同時にストップさせる。基準時間Ｔｒは、直流モータ２の上記連続駆動時間Ｔｃ以上であり、かつ、直流モータ２が正転駆動または逆転駆動を開始してから連続駆動時間Ｔｃを超えて連続して駆動し続け、直流モータ２または制御回路３に過電流または過熱が発生するおそれがある過電流・過熱発生危険時間Ｔｄ未満に予め設定されている。なお、基準時間Ｔｒは、過電流・過熱発生危険時間Ｔｄに達しない範囲で、連続駆動時間Ｔｃよりも十分に長く設定することが望ましい。これにより、直流モータ２が連続駆動時間Ｔｃを超えて連続して長時間駆動し続けることにより、直流モータ２または制御回路３に過電流または過熱が発生するのを確実に阻止することができる。さらに、直流モータ保護装置１１は、動作設定信号出力回路４から出力された動作設定信号Ａ，Ｂが直流モータ２の動作状態を正転駆動状態または逆転駆動状態に設定するための動作設定信号でないときにはタイマを自動的にリセットする機能をも備えている。
【００３５】
直流モータ保護装置１１は、動作設定信号判断回路１２、タイマ回路１３および動作制限回路１４を備えている。動作設定信号判断回路１２は、排他的論理和演算回路（ＸＯＲ回路）であり、動作設定信号Ａの電圧レベルと動作設定信号Ｂの電圧レベルとの排他的論理和を取り、動作設定信号Ａの電圧レベルと動作設定信号Ｂの電圧レベルとが異なるときには、ハイレベル（第３のレベル）を有する排他的論理和信号Ｃをタイマ回路１３に向けて出力し、動作設定信号Ａの電圧レベルと動作設定信号Ｂの電圧レベルとが等しいときには、ローレベル（第４のレベル）を有する排他的論理和信号Ｃをタイマ回路１３に向けて出力する。
【００３６】
タイマ回路１３は、動作設定信号判断回路１２から出力された排他的論理和信号Ｃの電圧レベルがハイレベルのときにはタイマをスタートさせ、動作設定信号判断回路１２から出力された排他的論理和信号Ｃの電圧レベルがローレベルのときにはタイマをリセットする。タイマ回路１３はＣＲタイマ回路により構成されている。具体的に説明すると、タイマ回路１３は、所定の容量を有するコンデンサ２１と、抵抗器２２Ａを有し、ハイレベルの排他的論理和信号Ｃが供給されたときにコンデンサ２１を充電するための充電電流を流す充電回路部２２と、ダイオード２３Ａおよび抵抗器２３Ｂを有し、排他的論理和信号Ｃの電圧レベルがローレベルになったときにコンデンサ２１に蓄積された電荷を放電するための放電電流を流す放電回路部２３と、コンデンサ２１の両端電圧を２値のデジタル信号に変換するヒステリシス入力のシュミットトリガインバータ回路２４とを備えている。
【００３７】
このような構成を有するタイマ回路１３において、動作設定信号判断回路１２からハイレベルの排他的論理和信号Ｃが供給されると、充電回路部２２を介してコンデンサ２１に充電電流が流れ込み、コンデンサ２１が充電される。コンデンサ２１が完全に放電された状態ではコンデンサ２１の両端電圧は０Ｖであるが、コンデンサ２１の充電が開始されると、コンデンサ２１の両端電圧が、漸次上昇し、コンデンサ２１の充電が開始されてから基準時間Ｔｒが経過した後、所定の第１の入力スレッシュホールドレベルに達する。コンデンサ２１の容量および抵抗器２２Ａの抵抗値は、コンデンサ２１の充電が開始されてからコンデンサ２１の両端電圧が第１の入力スレッシュホールドレベルに達するまでの時間が基準時間Ｔｒと等しくなるように設定されている。シュミットトリガインバータ回路２４には、コンデンサ２１の両端電圧に対応する電圧レベルを有する蓄積信号Ｄが入力される。コンデンサ２１の両端電圧が所定の第１の入力スレッシュホールドレベルに達すると、シュミットトリガインバータ回路２４に入力される蓄積信号Ｄの電圧レベルも第１の入力スレッシュホールドレベルに達する。これに応じ、シュミットトリガインバータ回路２４はローレベルの動作制限指令信号Ｅを動作制限回路１４に出力する。一方、排他的論理和信号Ｃの電圧レベルがローレベルになると、コンデンサ２１に蓄積された電荷が放電電流となって放電回路部２３を流れ、コンデンサ２１が放電される。コンデンサ２１の放電により、シュミットトリガインバータ回路２４に入力される蓄積信号Ｄの電圧レベルが第２の入力スレッシュホールドレベルを下回る。これに応じ、シュミットトリガインバータ回路２４はハイレベルの動作制限指令信号Ｅを動作制限回路１４に出力する。
【００３８】
ここで、タイマ回路１３において、放電回路部２３において放電電流を制限する抵抗器２３Ｂの抵抗値が、充電回路部２２において充電電流を制限する抵抗器２２Ａの抵抗値よりも小さく設定されている。これにより、放電回路部２３を流れる放電電流が、充電回路部２２を流れる充電電流よりも大きくなる。この結果、動作設定信号判断回路１２から出力される排他的論理和信号Ｃの電圧レベルがハイレベルからローレベルに切り替わると、コンデンサ２１の放電が短期間のうちに完了し、タイマ回路１３が素早くリセットされる。例えば、タイマ回路１３において、コンデンサ２１の容量を４７μＦ、抵抗器２２Ａの抵抗値を３３０ｋΩ、抵抗器２３Ｂの抵抗値を８２０Ωとすると、コンデンサ２１の充電が開始されてからコンデンサ２１の両端電圧が第１の入力スレッシュホールドレベルに達するまでの時間がおよそ１４．５秒となり、放電時間がおよそ０．０４秒となる。
【００３９】
また、タイマ回路１３では、ヒステリシス入力のシュミットトリガインバータ回路２４を用いることにより、高いノイズ耐性を有するタイマ回路１３を実現している。例えば、ヒステリシス入力なので、シュミットトリガインバータ回路２４から出力される動作制限指令信号Ｅの電圧レベルがノイズ入力により変動しにくい。
【００４０】
タイマ回路１３として、このようなＣＲタイマ回路を採用したことにより、デジタルタイマを採用した場合と比較して、タイマ回路１３の構成を簡単化することができると共に、ノイズ耐性を高めることができる。すなわち、クロック信号をカウントするデジタルタイマは、制御方法およびクロック信号源等より回路構成が複雑であると共に、ノイズ信号による誤動作の危険性が高い等のデメリットがあるが、ＣＲタイマ回路の採用によりこのようなデメリットを除去することができる。
【００４１】
動作制限回路１４は、タイマ回路１３においてタイマがスタートしてから基準時間Ｔｒが経過したときに、動作設定信号出力回路４から制御回路３の信号処理回路６への動作設定信号Ａ、Ｂの供給を同時にストップさせる回路である。動作制限回路１４は２つの論理積演算回路（ＡＮＤ回路）１４Ａ、１４Ｂを備えている。具体的に説明すると、論理積演算回路１４Ａには動作設定信号Ａおよび動作制限指令信号Ｅが入力され、論理積演算回路１４Ｂには動作設定信号Ｂおよび動作制限指令信号Ｅが入力される。タイマ回路１３においてタイマがスタートしてから基準時間Ｔｒが経過したとき、シュミットトリガインバータ回路２４から出力される動作制限指令信号Ｅの電圧レベルがローレベルになる。この結果、論理積演算回路１４Ａからの出力される信号（制限付き動作設定信号）Ｆの電圧レベルは、動作設定信号Ａの電圧レベルにかかわらずローレベルになる。これと同時に、論理積演算回路１４Ｂからの出力される信号（制限付き動作設定信号）Ｇの電圧レベルは、動作設定信号Ｂの電圧レベルにかかわらずローレベルになる。一方、タイマ回路１３においてタイマがリセットされると、シュミットトリガインバータ回路２４から出力される動作制限指令信号Ｅの電圧レベルがハイレベルになる。この結果、論理積演算回路１４Ａから出力される制限付き動作設定信号Ｆの電圧レベルは、動作設定信号Ａの電圧レベルと等しくなる。これと同時に、論理積演算回路１４Ｂから出力される制限付き動作設定信号Ｇの電圧レベルも、動作設定信号Ｂの電圧レベルと等しくなる。
【００４２】
図２および図３は、動作設定信号出力回路４における直流モータ２の動作状態の設定、動作設定信号Ａ，Ｂの状態、直流モータ保護装置１１内の各種信号Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの状態、および直流モータ２の実際の動作状態を示すタイミングチャートである。
【００４３】
図２において、直流モータ装置１が待機状態のときには、直流モータ２の動作状態をフリーラン状態に設定するために、動作設定信号出力回路４は、いずれもローレベルの動作設定信号Ａ、Ｂを出力する。動作設定信号判断回路１２は、動作設定信号Ａ、Ｂの排他的論理和を取り、ローレベルの排他的論理和信号Ｃを出力する。これにより、タイマ回路１３はリセットされた状態となる。したがって、コンデンサ２１は電荷が充電されていない状態となるので、コンデンサ２１の両端電圧に対応する電圧レベルを有する蓄積信号Ｄの電圧レベルはローレベルとなる。これに応じ、シュミットトリガインバータ回路２４はハイレベルの動作制限指令信号Ｅを出力する。動作制限指令信号Ｅがハイレベルのときには、動作設定信号出力回路４から出力された動作設定信号Ａ、Ｂはいずれも動作制限回路１４をそのまま通過して制御回路３の信号処理回路６に供給される（図２中の制限付き動作設定信号Ｆ、Ｇ参照）。この結果、直流モータ２の動作状態がフリーラン状態に設定される。
【００４４】
時点ｔ１０において、直流モータ２の動作状態を正転駆動状態に設定するために、動作設定信号出力回路４が、動作設定信号Ａの電圧レベルをローレベルに維持し、かつ動作設定信号Ｂの電圧レベルをローレベルからハイレベルに切り換えたとする。これにより、動作設定信号判断回路１２は、動作設定信号Ａ、Ｂの排他的論理和を取り、排他的論理和信号Ｃの電圧レベルをローレベルからハイレベルに切り換える。これに応じ、タイマ回路１３においてタイマがスタートする。すなわち、タイマ回路１３のコンデンサ２１に充電回路部２２を介して充電電流が流れ込み、コンデンサ２１の充電が開始される。タイマがスタートしてから（コンデンサ２１の充電が開始されてから）基準時間Ｔｒが経過するまでの間は、コンデンサ２１の両端電圧、すなわち蓄積信号Ｄの電圧レベルは、漸次上昇するものの、第１の入力スレッシュホールドレベルには達しない。蓄積信号Ｄの電圧レベルが第１の入力スレッシュホールドレベルに達しない限り、シュミットトリガインバータ回路２４は動作制限指令信号Ｅの電圧レベルをハイレベルに維持する。したがって、動作設定信号出力回路４から出力された動作設定信号Ａ、Ｂはいずれも動作制限回路１４をそのまま通過して制御回路３の信号処理回路６に供給される（図２中の制限付き動作設定信号Ｆ、Ｇ参照）。この結果、直流モータ２の動作状態が正転駆動状態に設定され、直流モータ２が正方向に回転する。
【００４５】
時点ｔ１０からの経過時間が基準時間Ｔｒに達する前に、時点ｔ１１において、直流モータ２の動作状態をフリーラン状態に設定するために、動作設定信号出力回路４が、動作設定信号Ａの電圧レベルをローレベルに維持し、かつ動作設定信号Ｂの電圧レベルをハイレベルからローレベルに切り換えたとする。これに応じ、動作設定信号判断回路１２は、動作設定信号Ａ、Ｂの排他的論理和を取り、排他的論理和信号Ｃの電圧レベルをハイレベルからローレベルに切り換える。これにより、タイマ回路１３はリセットされる。すなわち、コンデンサ２１に蓄積された電荷が放電回路部２３を介して素早く流れ、コンデンサ２１の放電が短時間で完了する。これにより、コンデンサ２１の両端電圧に対応する電圧レベルを有する蓄積信号Ｄの電圧レベルは、第１の入力スレッシュホールドレベルに達することなくローレベルとなり、第２の入力スレッシュホールドレベルを下回る。よって、シュミットトリガインバータ回路２４は動作制限指令信号Ｅの電圧レベルをハイレベルに維持するので、動作設定信号出力回路４から出力された動作設定信号Ａ、Ｂはいずれも動作制限回路１４をそのまま通過して制御回路３の信号処理回路６に供給される（図２中の制限付き動作設定信号Ｆ、Ｇ参照）。この結果、直流モータ２の動作状態がフリーラン状態に設定され、直流モータ２の回転がストップする。
【００４６】
時点ｔ１２において、直流モータ２の動作状態を再び正転駆動状態に設定するために、動作設定信号出力回路４が、動作設定信号Ａの電圧レベルをローレベルに維持し、かつ動作設定信号Ｂの電圧レベルをローレベルからハイレベルに切り換えたとする。これにより、動作設定信号判断回路１２は排他的論理和信号Ｃの電圧レベルをローレベルからハイレベルに切り換える。これに応じ、タイマ回路１３においてコンデンサ２１の充電が開始されることによりタイマがスタートする。この結果、コンデンサ２１の両端電圧、すなわち蓄積信号Ｄの電圧レベルは、漸次上昇する。蓄積信号Ｄの電圧レベルが第１の入力スレッシュホールドレベルに達しない限り、シュミットトリガインバータ回路２４は動作制限指令信号Ｅの電圧レベルをハイレベルに維持する。したがって、動作設定信号出力回路４から出力された動作設定信号Ａ、Ｂはいずれも動作制限回路１４をそのまま通過して制御回路３の信号処理回路６に供給される。この結果、直流モータ２の動作状態が正転駆動状態に設定され、直流モータ２が正方向に回転する。
【００４７】
何らかの異常により、時点ｔ１２から時点ｔ１４までの長時間に亘り、動作設定信号出力回路４が、直流モータ２の動作状態を正転駆動状態に設定するための動作設定信号Ａ、Ｂを連続的に出力し続けたとする。この場合、タイマがスタートしてから（コンデンサ２１の充電が開始されてから）基準時間Ｔｒが経過した時点ｔ１３（時点ｔ１４よりも前の時点）において、蓄積信号Ｄの電圧レベルが第１の入力スレッシュホールドレベルに達する。蓄積信号Ｄの電圧レベルが第１の入力スレッシュホールドレベルに達すると、シュミットトリガインバータ回路２４は動作制限指令信号Ｅの電圧レベルをハイレベルからローレベルに切り換える。これにより、動作制限回路１４は、動作設定信号出力回路４から制御回路３（信号処理回路６）への動作設定信号Ａ、Ｂの供給を同時にストップさせる。この結果、動作設定信号出力回路４から出力される動作設定信号Ａ、Ｂの電圧レベルにかかわらず、動作制限回路１４から制御回路３（信号処理回路６）に供給される信号（制限付き動作設定信号）Ｆ、Ｇはいずれもローレベルとなる。したがって、直流モータ２の動作状態がフリーラン状態に設定され、直流モータ２の回転がストップする。このように、何らかの異常により、動作設定信号出力回路４が、直流モータ２の動作状態を正転駆動状態に設定するための動作設定信号Ａ、Ｂを連続的に出力し続けたとしても、直流モータ２の動作状態が正転駆動状態に設定された時点から基準時間Ｔｒが経過すると、直流モータ２がフリーラン状態となる。したがって、直流モータ２の正転駆動状態が連続的に長時間維持されることを防止することで、直流モータ２または制御回路３に過電流または過熱が発生するのを防ぐことができる。
【００４８】
時点ｔ１４において、異常が解消したとする。時点ｔ１３から時点ｔ１４直前までの間は、動作制限回路１４の動作により直流モータ２の動作状態はフリーラン状態となっているが、動作設定信号出力回路４からは直流モータ２の動作状態を正転駆動状態に設定するための動作設定信号Ａ、Ｂが出力されている。そこで、時点ｔ１４において、動作設定信号出力回路４は、直流モータ２の動作状態をフリーラン状態に設定するための動作設定信号Ａ、Ｂを出力し、動作設定信号出力回路４による設定と直流モータ２の実際の動作状態とを合致させる。すなわち、時点ｔ１４において、動作設定信号出力回路４は、いずれもローレベルの動作設定信号Ａ、Ｂを出力し、これに応じ、動作設定信号判断回路１２はローレベルの排他的論理和信号Ｃを出力する。これにより、タイマ回路１３はリセットされ、コンデンサ２１が素早く放電し、蓄積電圧Ｄの電圧レベルがローレベルとなり、第２の入力スレッシュホールドレベルを下回り、シュミットトリガインバータ回路２４からの動作制限指令信号Ｅの電圧レベルがハイレベルとなる。この結果、動作設定信号出力回路４から出力された動作設定信号Ａ、Ｂはいずれも動作制限回路１４をそのまま通過して制御回路３の信号処理回路６に供給されるようになるので、直流モータ２の動作状態はフリーラン状態に維持される。
【００４９】
続いて、図３中の時点ｔ２０において、動作設定信号出力回路４は、直流モータ２の動作状態を正転駆動状態に設定するために、ローレベルの動作設定信号Ａおよびハイレベルの動作設定信号Ｂを出力する。これにより、上述したように直流モータ２が正転駆動する（図２中の時点ｔ１０の場合と同様）。
【００５０】
時点ｔ２０からの経過時間が基準時間Ｔｒに達する前に、時点ｔ２１において、直流モータ２の動作状態をブレーキ状態に設定するために、動作設定信号出力回路４が、動作設定信号Ａの電圧レベルをローレベルからハイレベルに切り換え、かつ動作設定信号Ｂの電圧レベルをハイレベルに維持したとする。これに応じ、動作設定信号判断回路１２は、動作設定信号Ａ、Ｂの排他的論理和を取り、排他的論理和信号Ｃの電圧レベルをハイレベルからローレベルに切り換える。これにより、タイマ回路１３はリセットされ、コンデンサ２１が素早く放電し、蓄積信号Ｄの電圧レベルが第１の入力スレッシュホールドレベルに達することなくローレベルとなり、第２の入力スレッシュホールドレベルを下回る。よって、シュミットトリガインバータ回路２４は動作制限指令信号Ｅの電圧レベルをハイレベルに維持するので、動作設定信号出力回路４から出力された動作設定信号Ａ、Ｂはいずれも動作制限回路１４をそのまま通過して制御回路３の信号処理回路６に供給される。この結果、直流モータ２の動作状態がブレーキ状態に設定され、直流モータ２の回転が瞬時にストップし、回転軸が実質的に固定される。
【００５１】
時点ｔ２２において、動作設定信号出力回路４が、いずれもローレベルの動作設定信号Ａ、Ｂを出力して直流モータ２の動作状態をフリーラン状態に設定した後、時点ｔ２３において、動作設定信号出力回路４が、直流モータ２の動作状態を逆転駆動状態に設定するために、動作設定信号Ａの電圧レベルをローレベルからハイレベルに切り換え、かつ動作設定信号Ｂの電圧レベルをローレベルに維持したとする。これに応じ、動作設定信号判断回路１２は排他的論理和信号Ｃの電圧レベルをローレベルからハイレベルに切り換える。これにより、タイマ回路１３においてコンデンサ２１の充電が開始され、タイマがスタートする。この結果、コンデンサ２１の両端電圧、すなわち蓄積信号Ｄの電圧レベルは、漸次上昇する。蓄積信号Ｄの電圧レベルが第１の入力スレッシュホールドレベルに達しない限り、シュミットトリガインバータ回路２４は動作制限指令信号Ｅの電圧レベルをハイレベルに維持する。したがって、動作設定信号出力回路４から出力された動作設定信号Ａ、Ｂはいずれも動作制限回路１４をそのまま通過して制御回路３の信号処理回路６に供給される。この結果、直流モータ２の動作状態が逆転駆動状態に設定され、直流モータ２が逆方向に回転する。
【００５２】
何らかの異常により、時点ｔ２３から時点ｔ２５までの長時間に亘り、動作設定信号出力回路４が、直流モータ２の動作状態を逆転駆動状態に設定するための動作設定信号Ａ、Ｂを連続的に出力し続けたとする。この場合、タイマがスタートしてから（コンデンサ２１の充電が開始されてから）基準時間Ｔｒが経過した時点ｔ２４（時点ｔ２５よりも前の時点）において、蓄積信号Ｄの電圧レベルが第１の入力スレッシュホールドレベルに達する。蓄積信号Ｄの電圧レベルが第１の入力スレッシュホールドレベルに達すると、シュミットトリガインバータ回路２４は動作制限指令信号Ｅの電圧レベルをハイレベルからローレベルに切り換える。これにより、動作制限回路１４は、動作設定信号出力回路４から制御回路３（信号処理回路６）への動作設定信号Ａ、Ｂの供給を同時にストップさせる。この結果、動作設定信号出力回路４から出力される動作設定信号Ａ、Ｂの電圧レベルにかかわらず、動作制限回路１４から制御回路３（信号処理回路６）に供給される信号（制限付き動作設定信号）Ｆ、Ｇはいずれもローレベルとなる。したがって、直流モータ２の動作状態がフリーラン状態に設定され、直流モータ２の回転がストップする。このように、何らかの異常により、動作設定信号出力回路４が、直流モータ２の動作状態を逆転駆動状態に設定するための動作設定信号Ａ、Ｂを連続的に出力し続けたとしても、直流モータ２の動作状態が逆転駆動状態に設定された時点から基準時間Ｔｒが経過すると、直流モータ２がフリーラン状態となる。したがって、直流モータ２の逆転駆動状態が連続的に長時間維持されることを防止することで、直流モータ２または制御回路３に過電流または過熱が発生するのを防ぐことができる。
【００５３】
時点ｔ２５において異常が解消したとする。異常解消後は、図３に示すように、直流モータ２の動作状態を一旦ブレーキ状態に設定してから、フリーラン状態に設定してもよい。
【００５４】
以上説明した通り、本発明の実施形態による直流モータ保護装置１１によれば、直流モータ２の正転駆動状態または逆転駆動状態が連続的に長時間維持されることを防ぐことにより、直流モータ２または制御回路３に過電流または過熱が生じることを防止することができ、過電流または過熱により直流モータ２または制御回路３が損傷するのを防止することができる。また、動作設定信号Ａ、Ｂの電圧レベルの状態変化に応じてタイマ回路１３においてタイマが自動的にスタートし、またはタイマが自動的にリセットされるので、タイマのスタート、リセットを制御するための回路を別途設ける必要がなく、直流モータ保護装置１１の構成を簡単化することができる。また、直流モータ２が正転駆動状態または逆転駆動状態となることを認識し、直流モータ２が正転駆動状態または逆転駆動状態となった場合に限りタイマをスタートさせ、直流モータ２がブレーキ状態となった場合にはタイマをスタートさせないので、直流モータ２のブレーキ状態に対してタイマによる時間制限がかかることがなく、直流モータ２のブレーキ状態を長時間維持させることができる。また、直流モータ２がブレーキ状態またはフリーラン状態となったときにタイマをリセットするので、適切なタイミングで効率よくタイマをリセットすることができる。すなわち、直流モータ２は、正転駆動状態から直接、逆転駆動状態に変わることはなく、かつその逆もなく、正転駆動状態または逆転駆動状態となる前には常にブレーキ状態またはフリーラン状態となる。したがって、正転駆動状態または逆転駆動状態の経過時間を測定する直前にはタイマを常にリセット状態にしておくことができる。また、直流モータ保護装置１１は、動作設定信号出力回路４と制御回路３との間に設けることができ、直流モータ保護装置１１を設けるにあたり、制御回路３の内部を変更する必要がなく、また直流モータ２の駆動機能自体に何ら影響を与えないので、直流モータ保護装置１１を直流モータ装置に大幅な設計変更を加えることなく容易に追加することができる。また、上述した実験装置では２つの動作設定信号Ｐ１、Ｐ２に対応する２つのタイマ回路Ｗ１、Ｗ２および２つの信号制御回路Ｘ１、Ｘ２を有する構成であったために、２つの動作設定信号Ｐ１、Ｐ２の電圧レベルを切り換えるタイミングがずれることで直流モータが予期しない動作するといった問題があったが、本発明の実施形態による直流モータ保護装置１１では、１つのタイマ回路１３および１つの動作制限回路１４を有する構成であり、２つの動作設定信号Ａ，Ｂの制御回路３への供給を、基準時間Ｔｒ経過時に同時にストップさせることができるので、直流モータが予期しない動作をすることがない。
【００５５】
なお、上述した実施形態では、動作設定信号判断回路１２を排他的論理和演算回路により構成し、これにより動作設定信号Ａ、Ｂの電圧レベルの排他的論理和を取ることにより、動作設定信号Ａ、Ｂが直流モータ２の動作状態を正転駆動状態または逆転駆動状態に設定するものであるか否かを判断する構成としたが、本発明はこれに限らない。動作設定信号Ａ、Ｂの電圧レベルのハイ、ローの設定（仕様）が上述した実施形態における設定と異なる場合には、それに応じて、動作設定信号判断回路１２を他の論理演算回路（複数の論理演算素子を組み合わせた回路を含む）により構成してもよい。
【００５６】
また、本発明の直流モータ保護装置は、ブラシレスの直流モータを搭載した直流モータ装置にも適用することができる。
【００５７】
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う直流モータ保護装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１  直流モータ装置
２  直流モータ
３  制御回路
４  動作設定信号出力回路
１１  直流モータ保護装置
１２  動作設定信号判断回路（動作設定信号判断手段）
１３  タイマ回路（タイマ手段）
１４  動作制限回路（動作設定信号停止手段）
２１  コンデンサ
２２  充電回路部
２３  放電回路部
【図１】
0005508112.tif 000003
【図２】
0005508112.tif 000004
【図３】
0005508112.tif 000005