JPH0341038Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案は安全に停止制御することができる電動
シヤツター装置に関する。

〔考案の従来技術とその問題点〕

シヤツターをモーターによつて駆動して昇降さ
せる電動シヤツター装置は、例えば、工場および
住宅等において使用されている。例えば、工業用
電動シヤツター装置は、赤外線センサーによつて
人、物等の障害物を検知し、シヤツター昇降用の
モーターの回転を停止させる機構を備えている。
また、住宅用電動シヤツター装置は、シヤツター
昇降時に、、当該シヤツターの下端の巾木が上端
または下端に達したときにリミツトスイツチを作
動させて、シヤツター昇降用モーターの回転を停
止させる機構を備えている。

しかしながら、前記工業用電動シヤツター装置
においては、シヤツター下降時等に、センサーの
投受光面に付着したゴミや太陽光等によつて誤動
作するおそれがあり、、また、赤外線センサー等
の自動停止機構は非常に高価であつた。

一方、前記住宅用電動シヤツター装置において
は、シヤツター下降途中に当該シヤツターに人、
物等がはさまつても、それを検知する手段がな
く、非常に危険であつた。

〔考案の目的〕

そこで本考案の目的は以上のような問題を解消
し、簡単、安価且つ安全にシヤツターの停止制御
を行なうことができる電動シヤツター装置を提供
することにある。

〔考案の概要〕

本考案はシヤツターと、シヤツターを駆動する
モーターと、シヤツターの昇降速度に対応するモ
ーターの回転速度を検出して電気信号に変換する
速度検出手段と、速度検出手段からの電気信号を
充電する各々異なつた時定数を有する２つの時定
数回路と、２つの時定数回路の時定数差に基づい
てモーターの回転速度の変化を検出してモーター
の回転を停止させる手段とを具える。

〔考案の実施例〕

第１図は本考案にかかる住宅用の電動シヤツタ
ー装置の一実施例の構造を示す図である。第１図
において、１はジヤケツト（シヤツターケース）、
２はジヤケツト１内に水平に取付けられたドラ
ム、３はドラム２に巻取られた、シヤツター本体
を構成するスラツトである。スラツト３の一端に
は幅木４が取付けられ、同他端はドラム２に固定
されている。

ジヤケツト１内にはシヤツター本体昇降用のモ
ーター５が設けられている。このモーター５には
適当な減速機構が取付けられ、当該減速機構に取
付けられたスプロケツト６と、ドラム２の両端に
固定されたスプロケツト７とには無端チエーン８
がかけわたされ、かくして、モーター５の駆動に
よつてドラム２が回転し、スラツト３が昇降す
る。なお、９はスラツト３の両側に配置したガイ
ドである。

第２図は本考案にかかる電動シヤツター装置に
おけるモーター駆動制御回路を示す図である。第
２図において、１０はモーター５の軸に連結した
タコジエネレータであつて、モーター５の回転
数、すなわちスラツト３の昇降速度を検出して、
その昇降速度に対応した電圧値を持つた電気信号
（交流）を出力する。１１はモーター５に作動用
電力を供給する電源、１２は自己保持回路であつ
て、モーター５と電源１１との間に設けられ、後
述するような制御信号によつて、自己保持して電
源１１からの電力をモーター５に継続して供給
し、または自己保持解除して電源１１からのモー
ター５への電力供給を遮断する。

１３および１４は互いに異なつた時定数を持つ
第１および第２時定数回路であつて、タコジエネ
レータ１０からの出力（電圧）を充電し、その充
電電圧を制御回路１５に入力する。制御回路１５
は、２つの時定数回路１３および１４からの充電
圧を入力し、両回路１３および１４の時定数差に
基づく両充電電圧の差をモーター５の回転速度の
急激な変化として検出して、自己保持回路１２の
自己保持を解除するような信号を当該回路１２に
入力する。またモーター５の正常回転時は両時定
数回路１３および１４の時定数差に基づく両充電
電圧の差は一定の値を保つので、その時は、制御
回路１５は自己保持回路１２の自己保持を持続す
るような信号を当該回路１２に入力する。

第３図は本考案にかかる電動シヤツター装置に
おけるモーター駆動制御回路の詳細を示す。第３
図において、Ｌ１はモーター５の回転方向切替用
のラツチリレー、Ｌ２は自己保持用のリレー、Ｔ
は電源（不図示）に１次側が接続されたトランス
であつて、リレーＬ１およびＬ２を駆動する電圧
を得る。

トランスＴの２次側には整流ダイオードのスタ
ツクＳ１が接続され、その出力端にリレーＬ１お
よびＬ２の一端が接続されている。ラツチリレー
Ｌ１の２つの他端（動作側および復帰側）は各々
シヤツター上昇用または下降用の押釦スイツチ
PBS１およびPBS２の一端に接続され、両スイ
ツチPBS１およびPBS２の他端は停止用スイツ
チ（常閉）PBS３を介して接地されている。

リレーＬ２の他端には押釦スイツチPBS１ま
たはPBS２が押されたときに作動するようにダ
イオードＤ４またはＤ７を介して当該スイツチ
PBS１およびPBS２に接続されている。

押釦スイツチPBS１またはPBS２を押すこと
によつて、ラツチリレーＬ１の動作側または復帰
側のコイルに電流が流れて同リレーＬ１の回転方
向切替用の接点LS１が切替り、同時にリレーＬ
２が作動してその２つの接点LS２が閉じ、モー
ター５が正転または逆転開始する（通常、押釦ス
イツチPBS１またはPBS２を押す時には、シヤ
ツター本体を構成するスラツト３は上端まで上昇
（開放）しているか、または下端まで下降（閉）
しているから、その状態でスイツチPBS１また
はPBS２を押すことによつて、スラツト３は上
昇または下降し始める）。

タコジエネレータ１０の出力端には整流ダイオ
ードのスタツクＳ２の入力端が接続され、同スタ
ツクＳ２の出力端には、２つの時定数回路を各々
構成する２つの抵抗Ｒ１およびＲ３の一端が接続
されている。一方の第１時定数回路は直列接続さ
れた抵抗Ｒ１およびＲ２と抵抗Ｒ２に並列接続さ
れたコンデンサＣ２とを有し、他方の第２時定数
回路は、直列接続された抵抗Ｒ３、可変抵抗VR
および抵抗Ｒ４と、可変抵抗VRおよび抵抗Ｒ４
に並列接続されたコンデンサＣ３とを有する。抵
抗Ｒ３には整流ダイオードのスタツクＳ２の出力
電流を急速充電するようにダイオードＤ５が並列
接続されている。両時定数回路の各構成要素は、
第１時定数回路の時定数の方が第２時定数回路の
それよりも大きくなるように、しかもコンデンサ
Ｃ２の充電電圧（絶対値）がコンデンサＣ３のそ
れよりも高くなるように定数が各々決定されてい
る。したがつて、押釦スイツチPBS１または
PBS２を押してモーター５を回転開始させると、
タコジエネレータ１０が同時に回転開始して、第
１時定数回路および第２時定数回路に充電電流が
流れ、両回路のコンデンサＣ２およびＣ３に各々
所定の充電電圧が直ちに発生する（時定数が大き
い第２時定数回路にもダイオードＤ５によつて急
速に充電電流が流れる）。

第１時定数回路のコンデンサＣ２の充電電圧は
トランジスタＱ３のベースに印加され（以下、こ
のベースの電圧をＢ点電圧という）、第２時定数
回路のコンデンサＣ３の充電電圧は可変抵抗VR
の可動接点から取り出されてドランジスタＱ６の
ベースに印加される（以下、このベースの電圧を
Ａ点電圧という）。可変抵抗VRはＡ点およびＢ
点間の電圧差を調整することができる。トランジ
スタＱ３およびＱ６のエミツタ電圧は、トランジ
スタＱ１およびＱ２のベースに各々印加される。
トランジスタＱ１およびＱ２のエミツタは一端を
アースした抵抗Ｒ６の他端に共通に接続され、一
方のトランジスタＱ１のコレクタは整流ダイオー
ドのスタツクＳ１の出力端に直接接続され、他方
のトランジスタＱ２のコレクタは抵抗Ｒ９および
Ｒ１０の直列回路を介してスタツクＳ１の出力端
に接続されている。したがつて、モーター５が正
常に回転し、スラツト３が所定の速度で例えば下
降している時には、タコジエネレータ１０の整流
出力電圧は所定の値を持続しており、時定数の大
小にかかわらず、Ｂ点電圧の方がＡ点電圧よりも
高い状態を持続するので、Ｑ３がオンし、そのエ
ミツタ電圧がトランジスタＱ２のベースに印加さ
れ、同トランジスタＱ２がオンし、トランジスタ
Ｑ１はオフする。また、スラツト３が所定の速度
で下降中に何らかの障害物に当ると、モーター５
は急速に回転数が低下し、タコジエネレータ１０
の整流出力電圧値も急速に低下するので、時定数
の小さい方のＢ点電圧が急速に低下してＡ点電圧
よりも低下し、その結果、トランジスタＱ６を介
してトランジスタＱ１がオンし、トランジスタＱ
２はオフする。このように、２つのトランジスタ
Ｑ１およびＱ２は第１および第２時定数回路の時
定数差に基づく、モーター５の急激な速度変化を
検出する。

トランジスタＱ２がオンすると、抵抗Ｒ９の両
端電圧がトランジスタＱ４に印加されて、同トラ
ンジスタＱ４がオンし、同トランジスタＱ４のコ
レクタに接続した抵抗Ｒ１５の両端電圧がダイオ
ードＤ６を介してトランジスタＱ５に印加され
る。これによつてトランジスタＱ５はオンし、
（そのエミツタに接続された接点LS２は閉じてい
るから）このトランジスタＱ５を介しての、リレ
ーＬ２のコイルに整流ダイオードのスタツクＳ１
の出力端から電流が供給される回路、すなわち自
己保持回路が閉じ、この状態が続く限りリレーＬ
２は作動状態を維持する。なお、このトランジス
タＱ５のオン状態は、そのベースに供給されるバ
イアス電圧がなくなつたとき、または押釦スイツ
チPBS３が押されて開になつたときに解除され、
その場合にはリレーＬ２はオフして、その接点
LS２が開き、モーター５への電源からの電流供
給が遮断されて、同モーター５の回転が停止し、
スラツトの昇降は停止する。

また、トランジスタＱ５のベースに接続したコ
ンデンサＣ４によつて、例えば、下降中のスラツ
ト３がキシミ等によつて瞬間的に移動停止し、ト
ランジスタＱ４のコレクタ電流が低下してもトラ
ンジスタＱ５のオン状態を適切に維持させること
ができる。

以上のような構成によつて、例えばドラム２に
巻取られた状態のスラツト３を下降させてシヤツ
ターを閉じるには、押釦スイツチPBS１または
PBS２を押して、モーター５を回転開始させる。
これによつて、タコジエネレータ１０が回転し
て、第１および第２時定数回路のコンデンサＣ２
およびＣ３には直ちに充電電圧が発生し、この状
態ではＢ点電圧（すなわち時定数の小さい第１時
定数回路のコンデンサＣ２の充電電圧）がＡ点電
圧（時定数が第１時定数回路のそれよりも大きい
第２時定数回路のコンデンサＣ３の充電電圧）よ
りも大きく、トランジスタＱ２がオンして、トラ
ンジスタＱ５がオンし、その結果、モーター５の
自己保持回路が閉じ、モーター５は回転を継続す
る。そして、何ら障害物がなくスラツト３が床等
の最下端位置にまで至ると、モーター５の回転速
度が急激に低下し、２つの時定数回路の時定数の
小さい方におけるＢ点電圧が急激に低下して、ト
ランジスタＱ２がオフし、その結果、トランジス
タＱ５がオフしてモーター５の自己保持回路が解
放され、モーター５の回転は停止し、スラツト３
の下降も安全に停止する。この作動は最下降して
いるスラツト３を上昇させるときも全く同様であ
る。

また、例えばスラツト３の下降中に、その下端
が障害物に当ると、モーター５の回転数は急激に
低下し、上記同様にして、モーター５の自己保持
回路が解放され、モーター５の回転が停止してス
ラツト３を安全に停止させる。

このように、２つの時定数回路の時定数差に基
づいて、回転中のモーター５の回転速度の急激な
変化が検出され、、その検出結果に基づいてそれ
まで閉じていたモーター５の自己保持回路を解放
することができる。したがつて、モーター５があ
る一定レベル以上の速度で回転している限り、ト
ランジスタＱ２をオンさせておくことができ、し
たがつてシヤツターの大小、種類、新旧等にかか
わらず、モーター５の回転を継続させることがで
き、また、シヤツター（スラツト）のキシミ、ほ
こり等によつてその昇降速度が変動しても、その
昇降を安定して継続させることができる。モータ
ー５の回転速度変化量がどの程度のときにトラン
ジスタＱ２をオフさせるかは、例えば２つの時定
数回路の時定数差によつて決めることができ、さ
らに可変抵抗VRによつても調整することができ
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、従来の電
動シヤツター装置に機構上の変更をほとんど加え
ることなしに、シヤツター昇降中に、それに人、
物等の障害物が接触した時、および正常にシヤツ
ターが昇降し終つた時に、安全に自動的にシヤツ
ターを停止させることができる。また本考案は、
２つの時定数回路の時定数差に基づいてシヤツタ
ー駆動用のモーターの回転速度の変化を検出し、
その検出結果によつて同モーターを停止させるも
のであるから、シヤツターが古くなつて摩擦等に
よりモーターの回転数が新品時と変わつた場合て
も、モーターの回転速度変化の検出は何ら影響を
受けることがなく、シヤツターを確実、安全に停
止させることができ、そのためレベル合わせ等の
ための可変抵抗を必要とせず、また、外気温の変
動もモーターの回転速度変化の検出に何ら影響を
与えない。

さらに本考案はシヤツターの大小、種類等を問
わずに適用することができるので、、信頼性が高
く、低コストであり、工事も既存設備をそのまま
生かして簡単に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる住宅用電動シヤツター
装置の一実施例の構造を示す図、第２図は本考案
にかかる電動シヤツター装置におけるモーター駆
動制御回路を示す図、第３図は同回路の詳細を示
す図である。 ５……モーター、１０……タコジエネレータ、
１１……電源、１２……自己保持回路、１３，１
４……時定数回路、１５……制御回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 シヤツターと、 該シヤツターを駆動するモーターと、 前記シヤツターの昇降速度に対応する前記モー
   ターの回転速度を検出して電気信号に変換する速
   度検出手段と、 該速度検出手段からの電気信号を充電する各々
   異なつた時定数を有する２つの時定数回路と、 該２つの時定数回路の時定数差に基づいて前記
   モーターの回転速度の変化を検出して前記モータ
   ーの回転を停止させる手段とを具えたことを特徴
   とする電動シヤツター装置。