JPH08275568A

JPH08275568A - 電動採光窓装置

Info

Publication number: JPH08275568A
Application number: JP7068396A
Authority: JP
Inventors: Shinji Adachi; 真治足立
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 1996-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】電動採光窓装置の窓部の全開及び全閉位置の
検知を誤認識することなく確実に行い、そのためのコス
トの低減を図る。【構成】窓部の開閉をＤＣモータ（１）の駆動により
行う電動採光窓装置において、ＤＣモータ回転時の電流
波形に重畳されるリプル成分を抽出するリプル成分抽出
手段（３）と、そのリプル成分の有無を確認するリプル
成分確認手段（７）と、リプル成分が確認されなくなっ
た時点でＤＣモータの回転が停止したと判断し、ＤＣモ
ータへの駆動電源の供給を遮断する制御手段（８）とが
備えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電動採光窓装置に関
するものである。さらに詳しくは、この発明は、窓部の
全開及び全閉位置の検知を誤認識することなく確実に行
い、そのためのコストの低減を図ることのできる電動採
光窓装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、住宅等の屋根部からの採光や
換気などを行うための採光窓として、窓の開閉をモータ
駆動により電動式で行えるようにした電動採光窓装置が
知られている。電動採光窓装置には、たとえば図２の斜
視図に示したように、窓部（ア）の開閉を行う駆動部
（イ）が組み込まれており、この駆動部（イ）に駆動源
となるモータ（ウ）が内蔵されている。モータ（ウ）に
は、図３に例示されるようなＤＣモータが一般に用いら
れている。

【０００３】このような電動採光窓装置については、故
障等を防止するためにも窓部（ア）が完全に開け放た
れ、また、完全に閉められた時点でモータ（ウ）への電
源供給を自動的に遮断する必要がある。そこで、従来で
は、窓部（ア）の全開及び全閉位置を検知し、これに基
づいてモータ（ウ）への電源供給を遮断するようにして
いる。その検知方法は、主に、二つに大別される。

【０００４】一つは、リミットスイッチを設け、機械的
に窓部（ア）の全開及び全閉位置を検知する方法であ
る。もう一つは、全開及び全閉された時に窓部（ア）の
移動が不能となることにより生ずるＤＣモータの拘束電
流を検知する方法である。図４にＤＣモータの電流特性
を例示したように、電源を投入した時点では、ＤＣモー
タには一時的に大きなモータ突入電流（停動電流）が流
れるが、駆動時の駆動電流は定常的な電流となる。そし
て、窓部（ア）が全開及び全閉位置に到達すると、それ
以上の移動は不可能なためにＤＣモータは拘束され、こ
の時、上記のモータ突入電流（停動電流）と大きさの等
しいモータ拘束電流が流れる。

【０００５】このような電流特性に基づいて、駆動電流
からモータ拘束電流に移行する時に生ずる電流の上昇に
検知しきい値を設定し、この検知しきい値を超える電流
値が検出された場合に、全開及び全閉状態におけるモー
タ拘束電流が流れたと判断してＣモータへの電源供給を
遮断する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
場合には、リミットスイッチを設けることにより、これ
とともに周辺機構をも付加しなければならないために、
窓部（ア）の全開及び全閉検知がコスト高なものとなる
という問題がある。しかも、それらリミットスイッチ及
び周辺機構の機械的信頼性にも不安が残る。

【０００７】一方、後者の場合には、リミットスイッチ
を設ける場合に比べ、検知コストを低く抑えることがで
きるという利点があるが、検知の信頼性には少なからず
疑問がある。すなわち、採光窓が設置される屋根部には
種々の勾配があるため、施工状態によって電動採光窓装
置の駆動部（イ）に加わる窓部（ア）の荷重は変化し、
そのために、ＤＣモータの負荷も変化する。従って、駆
動電流は一定でなく、電動採光窓装置の施工状態によっ
て変動する。

【０００８】また、電動採光窓装置が設置される場所の
雰囲気温度、駆動時の熱ロス等によってＤＣモータの巻
線温度も変化するため、抵抗値が変化し、その結果、拘
束電流にも変動が生ずる。このように、駆動電流及び拘
束電流の両方が変動するため、検出しようとする検知し
きい値の設定が困難となり、場合によっては、誤認識に
より全開及び全閉位置よりも手前で駆動中にＤＣモータ
が停止したり、あるいは窓部（ア）が全開及び全閉位置
に達しても停止しないという事態が発生するおそれがあ
る。

【０００９】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであり、従来の電動採光窓装置の欠点を解消
し、窓部の全開及び全閉位置の検知を誤認識することな
く確実に行い、そのためのコストの低減を図ることので
きる電動採光窓装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、窓部の開閉をＤＣモータの駆動
により行う電動採光窓装置であって、この電動採光窓装
置には、ＤＣモータ回転時の電流波形に重畳されるリプ
ル成分を抽出するリプル成分抽出手段と、そのリプル成
分の有無を確認するリプル成分確認手段と、リプル成分
が確認されなくなった時点でＤＣモータの回転が停止し
たと判断し、ＤＣモータへの駆動電源の供給を遮断する
制御手段とが備えられたことを特徴とする電動採光窓装
置を提供する。

【００１１】

【作用】この発明の電動採光窓装置においては、ＤＣ
モータ回転時の電流波形に重畳されるリプル成分を抽出
するリプル成分抽出手段と、そのリプル成分の有無を確
認するリプル成分確認手段と、リプル成分が確認されな
くなった時点でＤＣモータの回転が停止したと判断し、
ＤＣモータへの駆動電源の供給を遮断する制御手段とが
備えられる。

【００１２】ＤＣモータ駆動時の駆動電流に現れるリプ
ル成分は、採光窓の施工勾配、雰囲気温度等の使用環境
の変化に対して変動することがないため、これを抽出
し、その有無の確認に基づいてＤＣモータの回転停止を
判断するこの発明の電動採光窓装置の全開及び全閉位置
の検知は、使用環境の変化にも安定しており、確実な検
知となる。

【００１３】

【実施例】以下、図面に沿って実施例を示し、この発明
の電動採光窓装置についてさらに詳しく説明する。図１
は、この発明の電動採光窓装置の全開及び全閉位置の検
知に関わる部位の構成を各部位において得られる波形と
ともに例示したブロック図である。

【００１４】たとえばこの図１の例においては、電動採
光窓装置には窓部の開閉を行うためのＤＣモータ（１）
が備えられており、このＤＣモータ（１）に、Ｉ_M−Ｖ
変換回路（２）、ハイパスフィルタ（３）、増幅回路
（４）、波形整形部（５）、平滑回路（６）、比較回路
（７）、及びタイマ及び駆動制御部（８）が順次電気的
に接続されている。

【００１５】ＤＣモータ（１）のモータ電流は、Ｉ_M−
Ｖ変換回路（２）によりＩ_M−Ｖ変換される。次いで、
ハイパスフィルタ（３）によってその内のＤＣ成分が除
去され、リプル成分のみが抽出される。図３にＤＣモー
タの構成を概略的に示したように、ＤＣモータ（１）に
は、所定幅のスリット（９）が形成されるように配置さ
れたコミュテータ（１０）が、ブラシ（１１）間に回転
自在に設けられている。ＤＣモータ（１）の駆動時には
このコミュテータ（１０）が回転する。

【００１６】コミュテータ（１０）は、その回転により
抵抗が変化するため、モータ電流には図４に示したよう
な波形が現れる。そして、駆動電流には、コミュテータ
（１０）のスリット（９）の数と回転数により決まる周
波数で発生するリプル成分が重畳される。このリプル成
分を図１に例示したハイパスフィルタ（３）で抽出す
る。つまり、ハイパスフィルタ（３）は、ＤＣモータ
（１）回転時の電流波形に重畳されるリプル成分を抽出
するリプル成分抽出手段として機能するものである。

【００１７】このようにして抽出されたリプル成分は、
後段の増幅回路（４）において増幅され、波形整形部
（５）で波形を整形した後に平滑回路（６）において平
滑処理される。この後に、比較回路（７）において、得
られた波形にリプル成分が有るか無いかの確認を行う。
この比較回路（７）は、リプル成分の有無を確認するリ
プル成分確認手段として機能する。

【００１８】図４に示したように、ＤＣモータ（１）の
駆動時にはリプル成分が現れるが、電動採光窓装置の窓
部が全開及び全閉位置に到達し、ＤＣモータが拘束され
る時のモータ拘束電流にはリプル成分は重畳されること
はない。このため、図１に示したように、ＤＣモータ
（１）の回転時にはリプル成分が確認されるが、拘束さ
れた時にはリプル成分は確認されなくなる。そこで、こ
の比較回路（７）では、リプル成分が確認された時には
ＤＣモータ（１）は駆動中であると判定する。

【００１９】一方、比較回路（７）によりリプル成分が
無いことが確認されると、タイマ及び駆動制御部（８）
では、その時点からタイマが作動し、規定時間その確認
を監視する。そして、この規定時間においてリプル成分
の無いことが比較回路（７）で確認し続けられた時に、
タイマ及び駆動制御部（８）は、ＤＣモータ（１）が拘
束されているとを確定し、窓部が全開及び全閉位置に到
達してモータ回転が停止したと判断して、ＤＣモータ
（１）への電源供給を遮断する。このように、タイマ及
び駆動制御部（８）は、リプル成分が確認されなくなっ
た時点でＤＣモータの回転が停止したと判断し、電源供
給を遮断する制御手段として機能する。

【００２０】こうして、電動採光窓装置の全開及び全閉
位置の検知を行うことができる。なお、タイマ及び駆動
制御部（８）のタイマに設定する規定時間には特に制限
はない。ＤＣモータ（１）駆動時の駆動電流に現れるリ
プル成分は、採光窓の施工勾配、雰囲気温度等の使用環
境が変化しても変動することがないため、このリプル成
分の有無の確認に基づく全開及び全閉位置の検知は、従
来のモータ拘束電流を検知する方法に比べ信頼性の高い
ものとなる。また、モータ拘束電流を検知するための検
知しきい値を設定する必要がなく、全開及び全閉位置の
検知は容易となり、その位置を誤確認するおそれはな
い。さらに、リミットスイッチ等の機械的手段を必要と
しないことから、コストの低減が図れる。

【００２１】もちろんこの発明は、以上の例によって限
定されるものではない。各部位の回路構成及び電動採光
窓装置全体としての構成及び構造等の細部については様
々な態様が可能であることは言うまでもない。

【００２２】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、採光窓の施工勾配、雰囲気温度等の使用環境の変
化に影響されずに、誤認識の無い安定した全開及び全閉
位置の検知が可能となる。全開及び全閉位置の検知の信
頼性が向上する。しかもそのためのコスト低減を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の電動採光窓装置の全開及び全閉位置
の検知に関わる部位の構成を各部位において得られる波
形とともに例示したブロック図である。

【図２】従来の電動採光窓装置を示した斜視図である。

【図３】ＤＣモータの構成を例示した概略図である。

【図４】ＤＣモータの電流特性を示した波形図である。

【符号の説明】

１ＤＣモータ２Ｉ_M−Ｖ変換回路３ハイパスフィルタ４増幅回路５波形整形部６平滑回路７比較回路８タイマ及び駆動制御部９スリット１０コミュテータ１１ブラシ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】窓部の開閉をＤＣモータの駆動により行
う電動採光窓装置であって、この電動採光窓装置には、
ＤＣモータ回転時の電流波形に重畳されるリプル成分を
抽出するリプル成分抽出手段と、そのリプル成分の有無
を確認するリプル成分確認手段と、リプル成分が確認さ
れなくなった時点でＤＣモータの回転が停止したと判断
し、ＤＣモータへの駆動電源の供給を遮断する制御手段
とが備えられたことを特徴とする電動採光窓装置。
【請求項２】制御手段は、確認手段がリプル成分の無
いことを確認してから規定時間その確認を監視し、リプ
ル成分の無いことが確認し続けられた時にＤＣモータの
拘束を確定し、モータ回転が停止したと判断する請求項
１記載の電動採光窓装置。