JP3005729U - 電動シャッターの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動シャッターの安全装置を簡単な構成で実
現する。 【構成】 初期時にシャッター１の自重Ｆ１で降下せし
めておき、モータ３は逆回転させてＦ１よりも小さいＦ
２の力で、シャッター１を上昇方向に駆動しておく。Ｆ
１−Ｆ２＝Ｆ３の力でシャッター１は下降するようにな
る。このときＦ１は徐々に大となるから、モータ制御部
３の速度制御によりＦ３が略一定となるようにモータ回
転を制御すれば、略一定の力でシャッターは下降する。
このとき、障害物に当ると、Ｆ１は小になり、Ｆ１＝Ｆ
２となったときモータは停止し安全となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電動シャッターの駆動装置に関し、特に電動シャッターの安全装置に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図４に示す概略側面図を使用して従来の電動シャッターの動作につき説明する 。シャッター１は駆動用モータ２により回転駆動されるローラ４に巻回されてお り、このローラ４を矢印Ａの方向に回転駆動することによりシャッター１はレー ル５に沿って下降する。

【０００３】 このシャッターの下降中にシャッター１が図示せぬ障害物に当ると、モータ２ は依然として回転駆動を続けてシャッターを送り出すようになっているので、シ ャッターが傾斜しやがて点線で示すようにレール５とローラ４との間に弛みを生 じ、更にはローラ４に巻き付く状態になる。こうなると、シャッターを送り出す 方向に駆動しているにもかかわらず、巻き上げ状態になってしまう。

【０００４】 シャッターの下限点にはリミットスイッチが取付けられており、このリミット スイッチにシャッターの先端が接触した時スイッチが作動してシャッター駆動は 停止されるようになっているが、上述した如く、下降途中で障害物に当ると、リ ミットスイッチは何等作動しないので、駆動状態は続行され問題となる。

【０００５】 そこで、障害物に対する安全対策として、シャッターの最下部（水切り板）に スイッチを取付けておき、障害物に当るとこのスイッチがオンとなり、このオン に応答して赤外線発振器を起動し、この赤外線を上部に設けられているコントロ ーラの受信機にて受信し、駆動モータを停止させる方式がある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】 従来のこの様なシャッターの安全装置では、障害検出用のスイッチ、赤外線発 振器及びコントローラ等の装置が必要であり、取付けスーペースやコスト的にも 得策ではない。

【０００７】 そこで、本考案は従来のかかる欠点を解決すべくなされたものであって、その 目的とするところは、特別の障害検出のための装置を付加することなく単に駆動 モータの回転制御のみで障害物に対しても安全に作動可能なシャッターの駆動装 置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案による電動シャッターの駆動装置は、シャッターの上下駆動をなす電動 機と、このシャッターの下降時にシャッターの自重に比してより小さい駆動力を もって当該シャッターを上昇方向に駆動するよう前記電動機を回転制御する制御 手段とを含むことを特徴とする。

【０００９】 更に、本考案の電動シャッターの駆動装置は、前記シャッターの自重による下 降力と前記電動機の駆動力とが略等しくなるよう前記電動機の駆動制御をなすよ う構成されていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】

シャッターは自重がありこの自重によりシャッターは下降しようとするので、 モータに対して制御をかけて当該自重Ｆ１よりも小さいトルクＦ２でモータが逆 回転するようにする。すると、Ｆ１−Ｆ２＝Ｆ３の力でシャッターは下降する。 このとき、Ｆ１は下降距離比例して大きくなるが、ローラの回転数を検出してこ れをモータにフィードバックすることで、モータを制御してＦ２を順次大きくな るようにしてＦ３を略一定とすれば、シャッターは一定速度で下降する。

【００１１】 この時障害物に当ると、Ｆ１が次第に小さくなり、Ｆ１＝Ｆ２となる時点で停 止することになる。この様に、モータをシャッターの下降方向とは逆方向に回転 させつつシャッター下降をなすことで、簡単に障害物に対する安全機能を有して シャッター駆動が可能となるのである。

【００１２】

【実施例】

以下、図面を参照しつつ本考案の実施例につき詳述する。

【００１３】 図１は本考案の実施例の概略構成図である。図において、モータ２は減速器付 き（ギアボックス付き）の電動機であり、モータ制御部３によりその回転速度が 制御可能なものであり、ＡＣ（交流）モータやＤＣ（直流）モータ等が使用でき る。このモータ２の回転力はローラ４へ伝達され、このローラ４に予め巻回され ているシャッター１の上下駆動力の制御をなすものである。このローラ４の回転 速度情報はモータ制御部３へ入力されてモータ２の回転速度を制御するフィード バック系が形成されている。

【００１４】 かかる構成において、始動時にはローラ４またはモータ２に対するブレーキ（ 図示せず）が解除されると共に速度制御のフィードバック系がオープンとされる ものとする。この状態で、シャッター１は自重Ｆ１で下降を開始し徐々に下降速 度が増大する。そこで、ローラ４の回転数がある回転数に達すると、速度制御の フィードバック系をオンとすると共にモータ２をシャッターの下降方向とは反対 方向（上昇方向）に、Ｆ１よりも小なるＦ２の力で、回転させる。

【００１５】 すると、シャッター１はＦ１−Ｆ２＝Ｆ３の力で下降することになる。この場 合自重Ｆ１は次第に増大するので、ローラ４の回転速度もそれに応じて増大する 。そこで、この回転速度を速度検出器により検出してモータ制御部３へ入力し、 Ｆ３が略一定となるようにフィードバックをかけてモータ２の回転数を制御すれ ば、シャッター１は略一定の力Ｆ３で下降することになる。

【００１６】 図２（Ａ）はこの場合のＦ１，Ｆ２，Ｆ３の時間（ｔ）的変化の様子を示した 図である。ｔ０がシャッターの上限点の時刻であり、ｔ１が下限点の時刻であり 、その中間の時刻ｔｘで障害物にシャッターの先端が当ると、自重Ｆ１は次第に 小さくなり、図２（Ａ）のＦ１の変化からＦ１’の如く変化する。従って、モー タ２の回転力はＦ２の状態からＦ２’へ変化し、最終的には、シャッター１の下 降力Ｆ３はＦ３’に示される様に時刻ｔｙで下降力はゼロになり、自動的に下降 が停止されるのである。

【００１７】 モータ制御部３におけるフィードバック系のフィードバック感度をより小さく 設計（ループゲインを小に設計）しておけば、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の時間的変化の 様子は，図２（Ｂ）の如くなる。すなわち、Ｆ１’の変化に対するＦ２’の変化 の状態を遅くすることで、時刻ｔｙでＦ３’はゼロになり以後Ｆ３’は負（上昇 方向）に変化してシャッターの巻き上げ動作が自動的に行われるものである。

【００１８】 図３はモータの回転制御のためのブロック図を示し、（Ａ）はＡＣモータの場 合であり、（Ｂ）はＤＣモータの場合である。

【００１９】 図３（Ａ）を参照すると、ＡＣモータ３１の回転速度はギアボックス３２を介 して減速されて速度検出部へ供給され速度検出されつつシャッター３４の駆動を 行う。速度検出部３３による検出情報は速度位相変換部３５にて位相情報に変換 され、トライアック回路３６の導通角の制御を行う。この導通角の制御によりＡ Ｃモータ電源３７が制御されてＡＣモータ３１へ供給されるので、速度検出部３ ３の速度検出情報に従ってモータ回転制御が可能となる。

【００２０】 図３（Ｂ）を参照すると、ＤＣモータ３１の場合であり、速度検出部３３の検 出情報は速度パルス変換部３８へ入力され、検出速度に応じたパルス幅変調（Ｐ ＷＭ）制御がなされる。このＰＷＭ制御を受けたパルスにより電子スイッチ回路 ３９のトランジスタ等のスイッチング素子をオンオフ制御してＤＣモータ電源４ ０のＤＣモータ３１への供給状態が制御されるので、速度検出部３３の速度検出 情報に従ってモータ回転制御が可能となる。

【００２１】

【考案の効果】

本考案によれば、モータを単に通常とは逆方向に回転制御するのみの簡単な構 成で、シャッターの上下駆動及び障害物に対する安全動作の両方が可能となると いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の概略構成図である。

【図２】（Ａ）は本考案の実施例の動作時の各力の変化
状態を示す図、（Ｂ）は同じく速度制御系の感度を小と
した場合の各力の変化状態を示す図である。

【図３】（Ａ）はモータの速度制御の一例のブロック
図、（Ｂ）はモータの速度制御の他の例のブロック図で
ある。

【図４】従来のシャッター駆動の例を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１ シャッター ２ モータ ３ 速度制御部 Ｆ１ シャッター自重 Ｆ２ モータ回転力 Ｆ３ シャッター駆動力

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャッターの上下駆動をなす電動機と、
   このシャッターの下降時にシャッターの自重に比してよ
   り小さい駆動力をもって当該シャッターを上昇方向に駆
   動するよう前記電動機を回転制御する制御手段とを含む
   ことを特徴とする電動シャッターの駆動装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記シャッターの自重
   による下降力と前記電動機の駆動力とが略等しくなるよ
   う前記電動機の駆動制御をなすよう構成されていること
   を特徴とする請求項１記載の電動シャッターの駆動装
   置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記電動機の回転速度
   を検出する検出手段と、この検出結果に応じて前記回転
   速度を制御する速度制御手段とを有することを特徴とす
   る請求項２記載の電動シャッターの駆動装置。
4. 【請求項４】 前記電動機は交流電動機であり、前記速
   度制御手段は、前記検出手段の検出速度に応じて前記交
   流電動機への供給電源の導通角を制御するよう構成され
   ていることを特徴とする請求項３記載の電動シャッター
   の駆動装置。
5. 【請求項５】 前記電動機は直流電動機であり、前記速
   度制御手段は、前記検出手段の検出速度に応じて前記直
   流電動機への供給電源のスイッチング制御を行うように
   したことを特徴とする請求項３記載の電動シャッターの
   駆動装置。
6. 【請求項６】 前記供給電源のスイッチング制御は前記
   回転速度に応じてスイッチングパルスのパルス幅を変化
   制御するＰＷＭ制御方式であることを特徴とする請求項
   ５記載の電動シャッターの駆動装置。