JPH0381484A - 窓の開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は窓の開閉制御装置に関する。さらに詳しくは、
自動車などの乗物あるいは建物の窓をモータによって開
閉するようにした窓開閉機構の制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来の窓の開閉制御装置として特開昭６３−５１５８４
号公報に記載きれたものがある。この装置は第５図に示
されるようにモータ（６１）と、モータ駆動回路（６５
〉と過負荷検出回路（Ｂ６〉と、信号保持回路（Ｂ８）
と判断回路（６９）とからなり、過負荷検出回路（８Ｂ
）は検出電圧を基準電圧と比較する演算増幅器（６８ａ
）などから構成され、信号保持回路（８８）はフリップ
フロップ（６８ｅ）を用いて構成されている。この装置
において、モータ（６１）に過電流が流れると、過負荷
検出回路（６Ｂ）でそれが検出され、信号保持回路（Ｂ
８〉によって過負荷信号が判断回路（６９）に送られて
、駆動回路（Ｂ５）が遮断される。しかして、窓が全開
または全閉となったにもかかわらず、操作スイッチ（６
７）が誤操作によりＯＮされたようなばあいは、モータ
（６１）に過電流の流れるのが防止される。

［発明が解決しようとする課題］ ところが前記従来の装置では、過負荷検出回路（Ｂ６）
や信号保持回路（８Ｂ）に演算増幅器（Ｈａ）やフリッ
プフロップ（８８ｅ）を必要とするので、装置が高価と
なる。

また、起動時のモータ（６１）への突入電流が大きいの
で、起動時に過負荷検出回路（６６）が働らいて、駆動
回路（８５〉が遮断されるという誤動作が生じかねない
。

本発明はかかる実情に鑑み、電気回路部の構成が簡単で
あり、起動時の突入電流によって誤動作することがない
開閉制御装置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］ 本発明の窓の開閉制御装置は、（出窓開閉用の直流モー
タと、＜ｂ＞前記モータを直流電源に接続する主回路と
、（ｃ）前記主回路に、前記モータと並列に接続された
補助回路と、（小前記補助回路に介装された第１トラン
ジスタと、（１９）主回路の過電流を検出し第１トラン
ジスタのベース電圧を制御する、前記主回路に介装され
た第１抵抗と、（ｒ）前記主回路に介装された第２トラ
ンジスタと、くっ）補助回路の通電を検出し、第２トラ
ンジスタのベース電圧を制御する、前記補助回路に介装
された第２抵抗と、（ｈ）前記主回路に前記モータと並
列に介装され、前記モータの起動時に充電電流を放電す
るコンデンサとからなることを特徴とする。

［作　用〕 本発明では、窓が全開または全閉となってモータに過電
流が流れると、第１抵抗の電圧降下が大きくなって、第
１トランジスタのベース電圧が低下し、第１トランジス
タがＯＮする。一方、補助回路の第２抵抗の前段は電位
が高くなっているので、第２トランジスタのベース電圧
が上昇し、第２トランジスタがＯＦＦとなる。以上の結
果、電源からの電流はほとんどが補助回路を流れモータ
には供給されないので、これにより過電流によるモータ
の焼損などの事故が防止される。

また本発明では、起動時にはコンデンサからの放電電流
が電源からの電流に追加供給されるので、コンデンサの
負担分だけ電源の突入電流は少なくてすむ。

そのため起動時の突入電流は窓の全閉／全開時の過電流
よりも充分低くなり、モータの起動時において、第１ト
ランジスタをＯＮさせ電源からの電流を補助回路へ流す
ような誤動作が生じない。

［実施例コ つぎに本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例１にかかわる開閉制御装置の電
気回路図、第２図は実施例１における電圧−電流特性を
示すグラフ、第３図は本発明の実施例２にかかわる開閉
制御装置の電気回路図、第４図は実施例２における電圧
−電流特性を示すグラフである。

実施例１ ′！ｊＳ１図において、Ｍｌは窓開閉用の直流モータ、
Ｓｌは正転位置、逆転位置および中立位置の三位置を有
する操作スイッチ、（１）は主回路で直流型［１２Ｖに
接続されている。この主回路（１）には第１抵抗Ｒ１と
第２トランジスタＴＲ２が直列に接続されている。また
第２トランジスタＴＲ２と並列に、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４
を直列接続した抵抗回路（２）が主回路（１）に接続さ
れている。主回路（１）には第２トランジスタＴＲ２の
ベース・エミッタ間をシャントするかたちで補助回路（
３）が接続されており、この補助回路（３）には第１ト
ランジスタＴＲＩと第２抵抗Ｒ２が直列に接続されてい
る。そして、前記第２トランジスタＴＲ２のベースは第
２抵抗Ｒ２の前段に接続され、前記第１トランジスタＴ
ＲＩのベースは第１抵抗Ｒ１の後段（抵抗Ｒ３の後段）
に接続されている。

Ｃ１はコンデンサであって、前記操作スイッチＳ１と並
列に主回路（１）に接続されている。

上記の電気回路において、第１トランジスタＴＲＩは補
助回路（３）の通電を制御し、第２トランジスタＴＲ２
は主回路（１）の通電を制御するものである。また第１
抵抗Ｒ１は主回路（１）の過電流を検出し、第１トラン
ジスタＴＲ１のベース電圧を制御するもので、第２抵抗
Ｒ２は補助回路（３）の通電を検出し、第２トランジス
タＴＲ２のベース電圧を制御するものである。前記抵抗
Ｒ３および抵抗Ｒ４は主回路（１）の垂下特性を決定す
るものである。

主回路（１）の垂下特性は、モータ旧への過電流をカッ
トする時期を決定するファクターであり、本発明におけ
る制御動作を決定するものである。

かかる抵抗Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４の抵抗値は、たとえばつぎ
のように決定される。

第１抵抗Ｒ１は窓の全開または全・閉時（つまり過負荷
時）の過電流よりも少ない電流で垂下領域へ入らなけれ
ばならない。すなわち、第２図において、符号Ｃが過負
荷時の過電流、符号ａが定常運転時の電流値を示してい
るとすると、符号すの示す位置で第１トランジスタＴＲ
ＩがＯＮしなければならない。そこで、ＴＩ’ｉｌがＯ
Ｎする１３−８間電圧を（１，７Ｖ、　ｂ点を０点電流
の１／１．５とすれば Ｒ１−１，５（０，７Ｖ／′Ｆ＠１１１圧／　−Ｅ−−
夕（７）　直流抵抗”）であり、電１電圧１２Ｖ　、モ
ータＭ１の直流抵抗１０Ωとすれば Ｒ１−（１，５Ｘ０．７　Ｘｌ０）　＋１２鴫０Ｊ７５
（Ω）となる。そして、このばあいの垂下特性の開始電
流は、 ０．７＋　０．８７５−０．８（Ａ） となる。

抵抗Ｒ３、Ｒ４はフの字からの回復電圧を決定するので
、たとえば５ｖで回復させるとすると、１２−　ｓ　＝
　７　（Ｖ） が抵抗Ｉ？３、Ｒ４の両端電圧となり、このとき第１抵
抗Ｒ１の抵抗値は非常に小さいので無視すれば、Ｒ８：
Ｒ４−０，７；　　（７−０，７）であり、抵抗Ｒ３を
１００（Ω）とすれば、Ｒ４−（７−０，７）　Ｘ　１
００　＋　０．７−９００（Ω〉となる。

したがって各抵抗Ｒ１％Ｒ３、Ｒ４の値は、それぞれ０
．８７５（Ω）　、１００（Ω）　、９００（Ω）とな
る。

つぎに上記制御装置の制御動作を説明する。

（正常運転時） 窓が開閉動作していないとき、すなわち操作スイッチＳ
Ｌが中立位置にあるとき、第２トランジスタＴＲ２には
Ｂ−８間に第１抵抗Ｒ１，第２抵抗Ｒ２を通して電流が
流されているので、ＯＮ状態にあり、コレクタ電流が流
される。そのためコンデンサＣ１がほぼ電源電圧まで充
電される。

いま窓を開閉すべく、操作スイッチＳｔを正転位置また
は逆転位置に投入すると、第２トランジスタＴＲ２を経
て主回路（１）よりモータＭ１に給電されるので、モー
タＭＬは正転または逆転方向に起動する。そして、この
起動時において、コンデンサＣＩからも電荷が放電され
モータＭｌに供給されるので、コンデンサＣ１の負担分
だけ電源の突入電流は少なくてすむ。このコンデンサＣ
ｔのの起動電流の負担は、後述する第１トランジスタＴ
ＲＩに誤動作させないための意味をもっている。すなわ
ち、モータが起動する際普通は起動電流として定格値の
５〜６倍の電流が流れるので、過負荷時の過電流が流れ
たときと同様にＯＮしかねないが、上記のように突入電
流を抑えておくと第１トランジスタＴＲＩがＯＮするの
を防止することができる。

起動後、定常運転状態に入ると、操作スイッチ８１が中
立位置に切換えられるまで、モータ１４１は正転または
逆転を続は窓の開閉動作が行なわれる。

（窓の全開、全閉時） 窓が下降または上昇して、全開または全閉すると、モー
タＭ１は停止する。このとき人為的に操作スイッチＳ１
を中立位置に切換えればよいが、正転位置または逆転位
置に投入されたままにされたときは、制御装置はつぎの
ように動作する。

すなわち、モータＭ１は回転していないので逆起電力が
発生せず、モータ内巻線の直流抵抗のみが抵抗となるの
で、低抵抗となりモータＭ１への供給電流が大幅に増加
する。すなわち過電流が流れる。

このようにして主回路（１）に過電流が流れると、第１
抵抗Ｒ１での電圧降下が増加し、第１トランジスタＴＲ
ＩのＢ−Ｅ間型圧が増加するので、第１トランジスタＴ
ＲＩがＯＮする（第２図において符号ｆの示す位置）。

この結果、ｆ！源からの電流が補助回路（３）、すなわ
ち第１トランジスタＴＲＩおよび第２抵抗Ｒ２を通って
流れるようになる（第２図において、符号ｄの示す部が
、主回路（１）の通［ｋの減少を示している）。そして
、このとき第２抵抗Ｒ２の前段の電位は高くなっている
ので、第２トランジスタＴＲ２のベース電位は上昇し、
Ｂ−Ｅ閾電位は小さくなるので、第２トランジスタＴＲ
２はＯＦＦとなる。この、結果、モータＭＬには抵抗回
路（２の抵抗Ｒ３、Ｒ・４を通るわずかの電流のみしか
供給されないことになる。これによりモータＭ１の焼損
などの事故が防止される。

なお操作スイッチＳｌが中立位置にも、反対側にも操作
されないときは、その間中、第２図において符号ｅに示
す、非常にわずかの電流がモータ１４１に供給されつづ
けることになる。

前記状態において、操作スイッチＳ１を窓が反対向き動
くように操作すると、モータ旧が起動し、窓が全開また
は全閉状態から、反対方向に動かされ、垂下部分から解
放される。

なお、上記のように操作スイッチＳ１を切換える時、−
瞬中立位置を通過するが、このときコンデンサＣｔは、
抵抗Ｒ１、［？３、Ｒ４を通る電流により電源電圧まで
充電される。そして充電されたコンデンサＣ１が操作ス
イッチＳ（の切換え後の再起動時に放電して、モータＭ
１の起動電流の一部を負担する。

実施例２ ｔＪａ図において、ＤＩはツェナーダイオードで、ＴＲ
３は電界効果型の第３トランジスタ、ｃｌはコンデンサ
である。コンデンサＣ１は操作スイッチＳ１に対し並列
に接続されている・またツェナーダイオードＤＩと抵抗
Ｒ５とは前記コンデンサＣ１二並列に主回路（１）に介
装されている。前記ツェナーダイオードＤ１はコンデン
サＣ１に対し逆方向である。第３トランジスタＴＩ？３
のゲートは抵抗Ｒ５の後段に接続され、ソースは主回路
（１）に、ドレーンは第１トランジスタＴＲＩのベース
に接続されている。その余の構成は実施例１と同様であ
り、同一部品に同一符号を付して説明を省略する。

上記制御装置の制御動作は、つぎのとおりである。

（正常運転時） いま操作スイッチＳｌが中立位置にあるとすると、コン
デンサＣ１の電圧が未だ低いぼあいツェナーダイオード
ＤＩが逆方向であるので抵抗Ｒ５には電流が流れない。

したがって、トランジスタＴＲ３のＳ−０間電圧はゼロ
であり、コンデンサＣ１はトランジスタＴＲ３のＩＤ５
Ｓ（［界効果型トランジスタのＧ−８間電圧がゼロのと
きにＤ−８間に流すことのできる電流）にて充電される
。コンデンサＣＩの充電が進みツェナーダイオードＤｉ
の降伏電圧以上に上昇するとツェナーダイオードＤＩを
通って電流が流れ、抵抗Ｒ５の電圧降下はトランジスタ
ＴＲ３のドレン電流を減少させる。トランジスタＴＲ３
のドレン電流が減少すると、第１トランジスタＴＲＩが
ＯＦＦになり第２トランジスタＴｆ？’２がＯＮしてコ
ンデンサＣ２を急速に電源電圧近くまで充電する。これ
により、モータ旧の起動準備が完了する。

操作スイッチ８１を正転位置あるいは逆転位置に投入し
たとき、コンデンサＣ１および第２トランジスタＴＲ２
のコレクター電流によりモータＭ１を起動させうろこと
は実施例１と同様である。

（窓の全開、全閉時） また、窓の全問および全閉時のモータへの供給電流の制
限は、つぎのようにして行なわれる。

モータＭ１が停止すると、モータ旧への供給電流が大幅
に増加し、主回路（１）に過電流が流れはじめ、第１抵
抗Ｒ１の電圧降下により第１トランジスタＴＲＩがＯＮ
する（第４図のｇ点）。その後の動作は実施例１と同様
で、［［からの電流が補助回路（３）、すなわち第１ト
ランジスタＴＲＩおよびｍ２抵抗Ｒ２を通って流れるよ
うになる。そして、このとき第２抵抗Ｒ２の前段の電位
は高くなっているので、第２トランジスタＴＲ２のベー
ス電位は上昇し、Ｂ−Ｅ間電位は小さくなるので、第２
トランジスタＴＲ２はＯＦＦとなる。この結果、モータ
旧には抵抗回路（２）の抵抗Ｒ３、トランジスタＴＲ３
を通るわずかの電流のみしか供給されないことになる。

これによりモータ旧の焼損などの事故が防止される。な
お操作スイッチＳ１が中立位置にも、反対側にも操作さ
れないときは、その間中、：ｉ１４図において符号ｅに
示す、非常にわずかの電流がモータ旧に供給されつづけ
ることになる。

前記状態において、操作スイッチＳ１を窓が反対向き動
くように操作すると、モータ旧が起動し、窓が全開また
は全閉状態から、反対方向に動かされ、垂下部分から解
放される。

なお、上記のように操作スイッチｓ１を切換える時、−
瞬中立位置を通過するが、このときコンデンサＣＩは、
前記正常運転時の欄で説明したように抵抗Ｒ１，Ｒ３、
第３トランジスタＴＲ３、第２トランジスタＴＲ２を通
る電流により電源電圧まで充電される。そして充電され
たコンデンサＣ１が操作スイッチＳｌの切換え後の再起
動時に放電して、モータＭｌの起動電流の一部を負担す
る。

（−時的な過負荷） 本実施例において、たとえば窓の開閉機構が異物にひっ
かかったりして一時的に過負荷になったばあい、モータ
Ｍ１の回転数が落ち、モータ肘の端子電圧が低下するが
、第４図に示すｇ点まで低下したときはじめて第３トラ
ンジスタＴＲ：３＞＜ＯＮシテ、ｍ１トランジス９　Ｔ
ＲＩ　もＯＮさせる。したがって、前記ｇ点までモータ
旧の端子電圧が低下する間に異物が取除かれたりしてモ
ータ旧の回転が上昇するここになれば、モータＭ１への
電流はカットされないので、そのまま自動的に定常運転
に復帰して、窓の開閉動作を続行しうるという利点があ
る。

［発明の効果コ 本発明によれば、回路機構が簡単かつ安価であり、起動
時の突入電流で誤動作の生じにくい開閉制御装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１にかかわる開閉制御装置の電
気回路図、第２図は実施例１における電圧−電流特性を
示すグラフ、第３図は本発明の実施例２にかわる開閉制
御装置の電気回路図、第４図は実施例２における電圧−
電流特性を示すグラフ、第５図は従来の開閉制御装置の
電気回路図である。 （１）：主回路 （３）：’補助回路 （Ｍｌ）　：モータ （ＴＲＩ）　：第１トランジスタ （ＴＲ２）　：　：Ｉ　２　トランジスタ（Ｒ１）　：
第１抵抗 （Ｒ２）　：第２抵抗 （ｃ１）：コンデンサ （ＴＲ３）　：第３トランジスタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（ａ）窓開閉用の直流モータと、 （ｂ）前記モータを直流電源に接続する主回路と、 （ｃ）前記主回路に、前記モータと並列に接続された補
   助回路と、 （ｄ）前記補助回路に介装された第１トランジスタと、 （ｅ）主回路の過電流を検出し第１トランジスタのベー
   ス電圧を制御する、前記主回路に介装された第１抵抗と
   、 （ｆ）前記主回路に介装された第２トランジスタと、 （ｇ）補助回路の通電を検出し、第２トランジスタのベ
   ース電圧を制御する、前記補助回路に介装された第２抵
   抗と、 （ｈ）前記主回路に前記モータと並列に介装され、前記
   モータの起動時に充電電流を放電するコンデンサ とからなる窓の開閉制御装置。