JP4141345B2 - Electric shutter opening and closing device - Google Patents
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Description
本発明はシャッターをモータで電動で作動させる電動シャッター開閉装置に関し、特に、施工工事中や停電等のため電源線からの給電によりモータ等の電動シャッター開閉装置を駆動できないときにおいて、手作業等でシャッターを作動させるときにおける不具合を防止する電動シャッター開閉装置に関する。 The present invention relates to an electric shutter opening / closing device that electrically operates a shutter with a motor, and in particular, when the electric shutter opening / closing device such as a motor cannot be driven by power supply from a power line during construction work or due to a power failure or the like. The present invention relates to an electric shutter opening and closing device that prevents problems when operating a shutter.
従来、電動シャッター開閉装置として、開閉作動可能なシャッターと、シャッターを開閉作動させる駆動力を発揮するモータとを具備する電動シャッター開閉装置が知られている(特許文献1)。このような電動シャッター開閉装置よれば、周知のように、シャッターを多重に巻回する巻き取り軸がモータに連結されており、モータが一方向に回転すると、巻き取り軸が一方向に回転し、シャッターが上昇して構造物の開口を開放する。またモータが他方向に回転すると、巻き取り軸が他方向に回転し、シャッターが下降して構造物の開口を閉鎖する。
ところで、電動シャッター開閉装置によれば、新築時等のような施工工事時には、電源線が準備されていないことがある。この場合、シャッターをモータにより電動で駆動させることができない。このような状況においても、雨水や侵入者等の構造物への進入を防止するため、開放状態のシャッターを手作業等により閉鎖方向に作動させたり、あるいは、閉鎖状態のシャッターを手作業等により開放方向に作動させたりすることがある。この場合、シャッターを手作業等により一定速度以下の領域で開閉させる場合には、特に問題はない。 By the way, according to the electric shutter opening and closing device, the power line may not be prepared at the time of construction work such as at the time of new construction. In this case, the shutter cannot be driven electrically by a motor. Even in such a situation, in order to prevent rainwater and intruders from entering the structure, the shutter in the open state is operated in the closing direction by manual operation or the shutter in the closed state is manually operated. It may be actuated in the opening direction. In this case, there is no particular problem when the shutter is opened and closed in a region below a certain speed by manual work or the like.
しかしながらシャッターを自動開閉させるための電源線が準備されていないときであっても、作業者によってはシャッターを手作業で急激に開閉させるおそれがある。この場合、モータは異常な高速回転となるため、モータを損傷させるおそれがある。更にシャッターを急激に作動させると、モータのみならず、他の要素(ギヤ)等を損傷させたりするおそれがある。殊に、モータの駆動力をシャッターに減速して伝達する減速機構が用いられている場合には、手作業でシャッターを開閉させるときには減速機構が増速機構として働くため、シャッターの作動速度が増速されてモータに伝達されるため、モータの回転数は非常に高速となる。このため電動シャッター開閉装置が本来のユーザに引き渡される時点での初期性能を十分に満足しない状態に陥るおそれがある。また、ユーザへの引き渡し前では、不特定多数の者がシャッターの開閉を手作業で行うため、無用なトラブルの要因となりかねない。 However, even if a power line for automatically opening and closing the shutter is not prepared, there is a risk that depending on the operator, the shutter may be suddenly opened and closed manually . In this case, since the motor rotates at an abnormally high speed, the motor may be damaged. Furthermore, if the shutter is actuated suddenly, not only the motor but also other elements (gears) may be damaged. In particular, when a reduction mechanism that transmits the motor driving force to the shutter at a reduced speed is used, when the shutter is manually opened and closed, the reduction mechanism works as a speed-up mechanism. Since the speed is transmitted to the motor, the rotational speed of the motor becomes very high. For this reason, there exists a possibility of falling into the state which is not fully satisfied with the initial performance at the time of an electric shutter opening / closing apparatus being handed over to the original user. Also, before delivery to the user, an unspecified number of people manually open and close the shutter, which may cause unnecessary trouble.
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、施工工事中や停電等のため電源線からの給電により電動シャッター開閉装置に給電できない場合において、電動シャッター開閉装置(モータを含む)への給電を行うことなく、手作業操作による外力によりシャッターを開放方向及び閉鎖方向のうちの少なくとも一方に作動させるとき、異常な高速回転によりモータや他の要素が損傷することを抑制することができ、更に、火事、地震等の緊急時においても対処できるように、シャッターの開放時にはブレーキを制限してシャッターの開放速度を速め、構造物内の人を構造物の外方に速く移動させることができるようにした電動シャッター開閉装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and when the electric shutter opening / closing device cannot be supplied by power supply from the power line due to construction work or a power failure, the electric shutter opening / closing device ( including the motor) can be used. Without operating the power supply, when operating the shutter in at least one of the opening direction and the closing direction by external force by manual operation , it is possible to suppress damage to the motor and other elements due to abnormal high-speed rotation , In addition, in order to deal with emergency situations such as fires and earthquakes, when the shutter is opened, the brake is limited to increase the shutter opening speed, and the person inside the structure can be moved to the outside of the structure quickly. and to provide an electric shutter opening and closing device which is adapted.
様相1の本発明に係る電動シャッター開閉装置は、開閉作動可能なシャッターと、シャッターを開閉作動させる駆動力を発揮するモータとを具備する電動シャッター開閉装置において、
電源線から電動シャッター開閉装置に給電されないときにおいて、手作業操作による外力によりシャッターを開放方向及び閉鎖方向のうちの少なくとも一方に作動させるとき、手作業操作による外力により作動されるシャッターの作動速度を制限するシャッター速度制限手段を具備しており、シャッター速度制限手段は、手作業操作による外力により作動されるシャッターの作動速度が一定速度領域を越えるとき、シャッターの作動速度に対してブレーキを作用させるブレーキ手段を有し、ブレーキ手段は、シャッターの作動速度が一定速度領域を越えないとき、シャッターの作動速度に対してブレーキを作用させず、且つ、
シャッター速度制限手段は、シャッターが閉鎖方向に作動するとき、手作業操作による外力により作動されるシャッターの作動速度を制限すると共に、シャッターが開放方向に作動するとき、手作業操作による外力により作動されるシャッターの作動速度を制限しないことを特徴とするものである。
様相2の本発明に係る電動シャッター開閉装置は、開閉作動可能なシャッターと、
シャッターを開閉作動させる駆動力を発揮するモータとを具備する電動シャッター開閉装置において、電源線から電動シャッター開閉装置に給電されないときにおいて、手作業操作による外力によりシャッターを開放方向及び閉鎖方向のうちの少なくとも一方に作動させるとき、手作業操作による外力により作動されるシャッターの作動速度を制限するシャッター速度制限手段を具備しており、シャッター速度制限手段は、手作業操作による外力により作動されるシャッターの作動速度が一定速度領域を越えるとき、シャッターの作動速度に対してブレーキを作用させるブレーキ手段を有し、ブレーキ手段は、シャッターの作動速度が一定速度領域を越えないとき、シャッターの作動速度に対してブレーキを作用させず、且つ、シャッター速度制限手段のブレーキ手段は、シャッターが開放方向に作動するときにおけるブレーキ度を、シャッターが閉鎖方向に作動するときにおけるブレーキ度よりも小さく設定していることを特徴とするものである。 Electric shutter opening and closing device according to the present invention of
When power is not supplied to the electric shutter opening / closing device from the power line, when operating the shutter in at least one of the opening direction and the closing direction by an external force by manual operation , the operating speed of the shutter operated by the external force by manual operation is set. Shutter speed limiting means for limiting is provided , and the shutter speed limiting means applies a brake to the operating speed of the shutter when the operating speed of the shutter operated by an external force by a manual operation exceeds a certain speed range. Brake means, the brake means does not act on the shutter operating speed when the shutter operating speed does not exceed a certain speed range, and
The shutter speed limiting means limits the operating speed of the shutter operated by an external force by manual operation when the shutter operates in the closing direction, and is operated by the external force by manual operation when the shutter operates in the opening direction. The operating speed of the shutter is not limited .
The electric shutter opening and closing device according to the present invention of
In an electric shutter opening / closing device having a motor that exerts a driving force for opening / closing the shutter, when the electric shutter opening / closing device is not supplied with power from the power line, the shutter is opened and closed by an external force by manual operation. When operating at least one of them, shutter speed limiting means for limiting the operating speed of the shutter operated by an external force by manual operation is provided, and the shutter speed limiting means is provided for the shutter operated by an external force by manual operation. When the operating speed exceeds a certain speed range, the brake means is adapted to act on the shutter operating speed, and the brake means has a function against the shutter operating speed when the shutter operating speed does not exceed the constant speed range. The brakes are not applied and the shutter speed is Brake means limiting means is for the braking degree in when the shutter is operated in the opening direction, characterized in that it is set to be smaller than the braking degree of when the shutter is operated in the closing direction.
例えば、新築時等のような据え付け工事時には、電源線が準備されておらず、電源線とモータとの配線が行われていないことがある。このような状況においても、シャッターを手作業等により強制的に開閉させたりすることがある。また、据え付け完了後であっても、停電時等の非常時には、モータでシャッターを作動させることができないため、シャッターを手作業等により強制的に開閉させたりすることがある。このような場合であっても、シャッターの作動速度が過剰に高速であるときには、シャッター速度制限手段はシャッターの作動速度を制限するため、シャッターの作動速度の過剰の高速化が抑えられる。なおシャッターは開口を開閉するものをいい、縦方向に開閉するもの、横方向に開閉するものでも良く、開口を完全に閉じるもの、隙間を形成しつつ開口を塞ぐものでも良い。 For example, at the time of installation work such as at the time of new construction, the power supply line is not prepared, and the power supply line and the motor may not be wired. Even in such a situation, the shutter may be forcibly opened and closed manually. Even after the installation is completed, the shutter cannot be operated by a motor in an emergency such as a power failure, so the shutter may be forcibly opened and closed manually or the like. Even in such a case, when the shutter operating speed is excessively high, the shutter speed limiting means limits the shutter operating speed, so that an excessive increase in the shutter operating speed can be suppressed. Note that the shutter means an opening and closing of the opening, and may be one that opens and closes in the vertical direction, one that opens and closes in the horizontal direction, one that completely closes the opening, and one that closes the opening while forming a gap.
本発明に係る電動シャッター開閉装置によれば、施工工事時や停電時等のように電源線から電動シャッター開閉装置に給電できず、シャッターを作動させることができないときにおいて、シャッターの作動速度が過剰に高速であるとき、シャッター速度制限手段は、シャッターの作動速度を制限する。このため、シャッターの作動速度の過剰の高速化が抑えられる。このためモータの損傷を抑制することができる。モータ以外の機械的要素等の要素の損傷も抑制することができる。
ところで、シャッターの開放方向への作動速度が大きいことが好ましいことがある。火事、地震等のように、構造物内の人が構造物の外方に速く移動したい場合がある。シャッターが開放方向に作動するときにおけるブレーキ度が、シャッターが閉鎖方向に作動するときにおけるブレーキ度よりも小さく設定されていれば、上記したように構造物内の人が構造物の外方に速く移動したい場合に対処することができる。
この点について様相1によれば、シャッター速度制限手段は、シャッターが閉鎖方向に作動するとき、手作業操作による外力により作動されるシャッターの作動速度を制限すると共に、シャッターが開放方向に作動するとき、手作業操作による外力により作動されるシャッターの作動速度を制限しない。従って手作業操作による外力によりシャッターを速く開放させることができる。
また、様相2によれば、シャッター速度制限手段は、シャッターが開放方向に作動するときにおけるブレーキ度を、シャッターが閉鎖方向に作動するときにおけるブレーキ度よりも小さく設定している。従って、シャッターの開放方向への作動速度を速め、火事、地震等のように、構造物内の人が構造物の外方に速く移動したい場合に良好に対処することができる。
According to the electric shutter opening and closing device according to the present invention, when the electric shutter opening and closing device cannot be supplied from the power line, such as during construction work or during a power failure, and the shutter cannot be operated, the shutter operating speed is excessive. When the speed is high, the shutter speed limiting means limits the operating speed of the shutter . For this reason, an excessive increase in the operating speed of the shutter can be suppressed. For this reason, damage to the motor can be suppressed. Damage to elements such as mechanical elements other than the motor can also be suppressed.
By the way, it may be preferable that the operating speed in the opening direction of the shutter is high. There may be a case where a person in a structure wants to move quickly to the outside of the structure, such as a fire or an earthquake. If the degree of braking when the shutter operates in the opening direction is set to be smaller than the degree of braking when the shutter operates in the closing direction, as described above, the person inside the structure quickly moves outward from the structure. If you want to move, you can deal with it.
In this regard, according to
According to
シャッター速度制限手段は、手作業操作による外力により作動されるシャッターの作動速度に対してブレーキを作用させるブレーキ手段を有する形態を採用することができる。この場合、シャッターの作動速度の過剰の高速化が抑えられる。このためモータの損傷、機械的要素等の要素の損傷を抑制することができる。 As the shutter speed limiting means, a form having a brake means for applying a brake to the operating speed of the shutter operated by an external force by a manual operation can be adopted. In this case, an excessive increase in the operating speed of the shutter can be suppressed. For this reason, damages to elements such as motor damage and mechanical elements can be suppressed.
シャッター速度制限手段は、手作業操作による外力により作動されるシャッターの作動速度が一定速度を越えるとき、シャッターの作動速度に対してブレーキを作用させるブレーキ手段を有する。このためシャッターの作動速度の過剰の高速化が抑えられる。このブレーキ手段は、シャッターの作動速度が一定速度領域を越えないとき、シャッターの作動速度に対してブレーキを作用させない。シャッターの作動速度が一定速度領域を越えないときにはブレーキを作用させないため、シャッターを軽い操作で作動させることができる。 Shutter speed limiting means when the operating speed of the shutter that is actuated by an external force the manual operation exceeds a predetermined speed, that have a brake means for applying a brake against the operating speed of the shutter. For this reason, an excessive increase in the operating speed of the shutter can be suppressed. The brake means is, when the operating speed of the shutter does not exceed a certain speed range, have such to act act against the operating speed of the shutter. Since the brake is not applied when the operating speed of the shutter does not exceed the constant speed region, the shutter can be operated with a light operation.
シャッター速度制限手段は、シャッターが開放方向に作動するときにおけるブレーキ度が、シャッターが閉鎖方向に作動するときにおけるブレーキ度よりも小さく設定されている形態を採用することができる。シャッターの開放方向への作動速度が大きいことが好ましいことがある。例えば、構造物内の人が構造物の外方に速く移動したい場合(例えば火事、地震等)がある。この場合、シャッターが開放方向に作動するときにおけるブレーキ度が、シャッターが閉鎖方向に作動するときにおけるブレーキ度よりも小さく設定されていれば、上記したように構造物内の人が構造物の外方に速く移動したい場合に対処することができる。 The shutter speed limiting means may adopt a form in which the degree of braking when the shutter operates in the opening direction is set smaller than the degree of braking when the shutter operates in the closing direction. It may be preferred that the operating speed in the shutter opening direction is high. For example, there is a case where a person inside the structure wants to move quickly outside the structure (for example, fire, earthquake, etc.). In this case, if the degree of braking when the shutter is operated in the opening direction is set to be smaller than the degree of braking when the shutter is operated in the closing direction, the person inside the structure can move outside the structure as described above. If you want to move faster, you can deal with it.
ブレーキ手段は、手作業操作による外力により開閉作動されるシャッター等のシャッターの作動速度が一定速度領域を越えないとき、シャッターの作動速度に対してブレーキを作用させない形態を採用することができる。この場合、シャッターの作動速度が低速であれば、ブレーキがかからないため、シャッターを軽い力で作動させることができる。シャッター速度制限手段は、シャッターが閉鎖方向に作動するとき、手作業操作による外力により作動されるシャッターの作動速度を制限すると共に、シャッターが開放方向に作動するとき、シャッターの作動速度を制限しない形態を採用する。例えば、構造物内の人が構造物の外方に速く移動したい場合(火事、地震等)には、シャッターの開放方向への作動速度が大きいことが好ましい。シャッター速度制限手段は、手作業操作による外力によりシャッターを開放方向及び閉鎖方向のうちの少なくとも一方に作動させるとき、モータにおいて発生した逆起電力が所定域を越えるとモータ端子間を導通させるスイッチング素子を有する形態を採用することができる。スイッチング素子としてはトライアック、サイリスタ、トランジスタ等を例示できる。 The brake means can adopt a form in which the brake is not applied to the operating speed of the shutter when the operating speed of a shutter such as a shutter that is opened and closed by an external force by a manual operation does not exceed a certain speed region. In this case, since the brake is not applied if the operating speed of the shutter is low, the shutter can be operated with a light force. Shutter speed limiting means when the shutter is operated in the closing direction, while restricting the operating speed of the shutter actuated by external force manual operation, when the shutter is operated in the opening direction and do not limit the operation speed of the shutter forms the adopted. For example, if you want to move faster to the outside of the human structure within the structure (fire events, earthquakes, etc.), it is preferred operating speed of the opening direction of the shutter is large. The shutter speed limiting means is a switching element that conducts between motor terminals when a counter electromotive force generated in a motor exceeds a predetermined range when operating the shutter in at least one of an opening direction and a closing direction by an external force by a manual operation. The form which has can be employ | adopted. Examples of the switching element include a triac, a thyristor, and a transistor.
モータとシャッター速度制限手段とを電気的につなぐ形態と、モータと電源線とを電気的につなぐ形態とに切替可能な切替手段が設けられている形態を採用することができる。据え付け工事等の途中のように電源線がまだ準備されていないときには、切替手段の切替作用によりモータとシャッター速度制限手段とを接続させる。据え付け工事等が進行してモータと電源線とを接続可能なときには、必要時に、切替手段の切替作用によりモータと電源線とを接続させ、電源線からの給電によりシャッターを開閉させる。 It is possible to adopt a mode in which a switching unit capable of switching between a mode in which the motor and the shutter speed limiting unit are electrically connected and a mode in which the motor and the power supply line are electrically connected is provided. When the power line is not yet prepared, such as during installation work, the motor and the shutter speed limiting means are connected by the switching action of the switching means. When installation work or the like progresses and the motor and the power line can be connected, the motor and the power line are connected by the switching action of the switching means, and the shutter is opened and closed by the power supply from the power line when necessary.
以下、本発明の実施例1について図1及び図2を参照として具体的に説明する。本実施例は構造物の出入り用の開口を開閉する電動シャッター開閉装置に適用したものである。図1は電動シャッター開閉装置1を模式的に示す。図1に示すように、電動シャッター開閉装置1は家屋、ビル、工場、車両(乗用車、トレーラー、トラック、列車を含む)、船体等の構造物に設けられており、人または車両等が出入り等する開口10を開閉するものである。電動シャッター開閉装置1は、開口10に設けられた縦方向にのびる平行に並走された2本のガイドレール11と、ガイドレール11に沿って昇降され昇降に伴い開口10を開閉させると共にストッパ12aをもつシャッター12と、ガイドレール11の上部側に設けられた横軸固定型の非回転の支軸13と、支軸13に支持され図略の連結部材を介して互いに連結された複数個の回転可能なシャッター巻き付け用の従動輪14(14a、14b、14c、14d)と、従動輪14aに対して離間して配置された回転可能な駆動輪15(スプロケット)と、駆動輪15と従動輪14aとの間に架設されたエンドレス状をなす伝達部材16(チェーン)と、駆動輪15を回転させるシャッター巻き上げ駆動装置2とを備えている。従動輪14aはスプロケット状をなし、従動輪14b、14c、14dは円盤状をなす。なお図1に示すように、ケース1c内には、支軸13、従動輪14、駆動輪15、伝達部材16、シャッター巻き上げ駆動装置2が内蔵されている。
Hereinafter, Example 1 of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 1 and 2. This embodiment is applied to an electric shutter opening / closing device that opens and closes an opening for entering and exiting a structure. FIG. 1 schematically shows an electric shutter opening /
支軸13には、ねじりコイルバネで形成された付勢部材17が装備されている。付勢部材17はシャッター12を上向きに付勢する付勢力を有する。付勢部材17の上向きの付勢力は、基本的には、シャッター12の重量による下向きの負荷力と釣り合うように設定されている。このためシャッター12を開放させるとき、付勢部材17の上向きの付勢力はアシスト力として機能するため、シャッター12を持ち上げて開放させる力としては小さくて済む。なお、図1に示すように、シャッター巻き上げ駆動装置2は支軸13に対して離間した位置に支軸13に沿って配置されている。従動輪14aの径は駆動輪15の径よりも大きく設定されていると共に、従動輪14aの歯数は駆動輪15の歯数よりも大きく設定されている。このため、従動輪14a、駆動輪15及び伝達部材16により減速機構19が構成されており、シャッター12の昇降速度を減速することができる。
The
シャッター巻き上げ駆動装置2はモータ20を有する。モータ20は発電機能を有するモータ、具体的には直流モータとされている。本実施例によれば、図2に示すように、モータ20は切り替え手段としてのリレー200を介して、本実施例を特徴づけるシャッター速度制限手段100に繋がれている。シャッター速度制限手段100について、図2を参照して説明を加える。シャッター速度制限手段100は、電源線50からのモータ20への給電を行うことなく、モータ20以外の外力(一般的には手作業による外力)によりシャッター12を開放方向及び閉鎖方向に作動させるとき、手作業操作による外力により作動されるシャッター12の作動速度を制限するものである。
The shutter winding
このシャッター速度制限手段100は、手作業操作による外力により作動されるシャッター12の作動速度が一定速度領域を越えるとき、手作業操作による外力により作動されるシャッター12の作動速度に対してブレーキを作用させるブレーキ手段を有する。
The shutter
このシャッター速度制限手段100は、図2に示すように、ターンオンによりモータ20のモータ端子間を導通可能なスイッチング素子としてのトライアック110(双方向のサイリスタ)と、トライアック110をターンオンさせるトリガーパルスを生成するトリガ素子として機能するダイアック120と、トライアック110のゲートGとダイアック120との間に直列に設けられた電流制限用の抵抗130と、ダイアック120をターンオンさせるブーレークオーバ電圧として分圧を生成する分圧用の抵抗140、150と、抵抗150の両端に並列に繋がる平滑用のコンデンサ160と、トライアック110のゲートGに繋がる抵抗170とを有する。コンデンサ160はノイズ電圧に対処することができる。抵抗170はトライアック110のゲートGの電圧を安定化させる。
As shown in FIG. 2, the
なお、ブレーキをかけるタイミングに応じて、抵抗140の抵抗値R1、抵抗150の抵抗値R2は任意に設定されている。この場合、R1=R2、R1≒R2としても良く、R1>R2としても良く、R1<R2としても良い。切替手段としてのリレー200の端子201はモータ20のモータ端子に繋がり、リレー200の端子202はシャッター速度制限手段100に繋がり、リレー200の端子203は電源線50に繋がる。しかし施工工事中等においては、電源線50が準備中であるため、リレー200は端子201、202間が繋がるように切替られている。この場合、電源線50とモータ20との接続が行われていないため、モータ20は電源線50から給電されず、シャッター12をモータ20で駆動させることができない。このような状況においても、前述したように雨水や侵入者等の構造物への進入を防止するため、開放状態のシャッター12を手作業等により強制的に閉鎖方向に作動させたり、閉鎖状態のシャッター12を手作業等により強制的に開放方向に作動させたりすることがある。この場合、前記した従動輪14、駆動輪15、伝達部材16等を介してシャッター12に接続されているモータ20を強制的に回転させるため、モータ20が発電機として作動し、モータ20には逆起電力が発生する。
Note that the resistance value R1 of the
シャッター12を手作業で作動させるとき、その作業をゆっくりと行う場合には、モータ回転数は小さく、特に問題はない。しかしながら作業者等によっては、手作業等であっても、シャッター12を急激に作動させたりする場合がある。この場合、モータ20は異常な高速回転となるため、モータ20を損傷させるおそれがある。また機械的要素等の損傷も招く。そこで本実施例によれば、モータ20において発生した逆起電力を利用してスイッチング素子であるトライアック110をターンオンさせることにより、モータ20のモータ端子間を短絡(ショート)させて、モータ20のモータ端子間を含む閉回路を形成し、モータ20の発電(逆起電力)によるブレーキ(発電制動)をモータ20に作用させることにしている。以下これについて説明を加える。
When the
シャッター12を閉鎖方向に作動させるとき、モータ20において生成した発電電流が矢印X1方向に流れると仮定する。この場合、発電電流は、リレー200の端子201、202→抵抗140、150→P2点→P4点→P5点→モータ20に向かう。P1点の電圧は抵抗140、150の分圧で規定される。P1点はダイアック120を介してトライアック110のゲートGに繋がる。シャッター12の作動が一定速度領域に到達していないときには、P1点の電圧が低いため、P1点の電圧がダイアック120のブーレークオーバ電圧に到達せず、従って、ダイアック120はオフで非導通であり、ブレーキ手段として機能できるトライアック110もオフでこれのT1端子、T2端子間も非導通である。従って、シャッター12の作動速度が一定速度領域を越えないときにはブレーキが作用しないため、シャッター12を軽い操作で作動させることができる。
When the
シャッター12の作動が急激であり、シャッター12の閉鎖速度が速いときには、モータ20における前記した発電電圧(逆起電力)が高くなる。発電電圧が高くなり、P1点の電圧がダイアック120のブーレークオーバ電圧に到達すると、ダイアック120がオンして導通する。この結果、発電電流(矢印X1方向)は、抵抗140→P1点→ダイアック120→P3点→抵抗170にも流れる。これによりトライアック110のゲートGにゲートトリガ電流が流れ、トライアック110がターンオンし、これのT1端子、T2端子間が導通する。この結果、モータ20において生成された発電電流(矢印X1方向)は、リレー200の端子201、202→トライアック110のT2端子、T1端子→P5点→モータ20に流れる。これによりモータ20のモータ20端子間が短絡(ショート)し、モータ20にショートブレーキがかけられ、シャッター12の閉鎖速度が減速する。従ってトライアック110はブレーキ手段として機能することができる。ダイアック120はブレーキ手段を作動させる作動手段として機能できる。なお、シャッター12の閉鎖速度が減速し、発電電流がトライアック110の保持電流未満に低下すれば、トライアック110がターンオフし、これのT1端子、T2端子間が非導通となり、ブレーキ作用はなくなり、シャッター12を軽い力で作動させることができる。
When the operation of the
一方、シャッター12を開放方向に作動させるとき、発電電流が矢印X2方向に流れると仮定する。この場合、発電電流は、P5点→P4点→P2点→抵抗150、140、リレー200の端子202、201→モータ20に向かう。シャッター12の作動が一定速度未満であるときには、P1点の電圧が低いため、ダイアック120及びトライアック110はオフであり、非導通である。シャッター12の開放作動が急激であり、シャッター12の開放速度が速いときには、モータ20における発電電圧が高くなる。よってP1点の電圧がダイアック120のブーレークオーバ電圧に到達し、ダイアック120がオンして導通する。この結果、発電電流はP4点→抵抗170→P3点→抵抗130→ダイアック120にも流れる。これによりトライアック110のゲートGにゲートトリガ電流が流れ、トライアック110がターンオンし、これのT1端子、T2端子が導通する。この結果、モータ20で生成された発電電流は、P5点、トライアック110のT1端子、T2端子→リレー200の端子202、201→モータ20に流れる。これによりモータ20のモータ端子間が短絡(ショート)し、ショートブレーキがモータ20の回転つまりシャッター12の作動にかけられ、シャッター12の開放速度が減速する。なお、シャッター12の開放速度が減速すれば、発電電流がトライアック110の保持電流未満に低下するため、トライアック110がターンオフし、T1端子、T2端子間が非導通となり、ブレーキ作用はなくなり、シャッター12を軽い力で作動させることができる。
On the other hand, when operating the
以上説明したように本実施例によれば、施工工事中において作業者が手作業等でシャッター12の閉鎖作動及び開放作動を急激に行ったときであっても、発電により生じた逆起電力によりモータ20にブレーキ(電気的制動)を作用させることができ、シャッター12の閉鎖速度及び開放速度を減速させることができる。このためモータ20の損傷、他の要素の損傷を防止することができる。しかも、シャッター12の閉鎖速度及び開放速度に対するブレーキは、ブレーキ用電源や電源線50を用いずとも実行される。
As described above, according to the present embodiment, even when the operator suddenly performs a closing operation and an opening operation of the
本実施例によれば、シャッター12の作動が一定速度領域に到達していないときには、抵抗140、150の分圧で規定されるP1点の電圧がダイアック120のブーレークオーバ電圧に到達せず、ダイアック120及びトライアック110がオフであり、ブレーキがかからない。このように分圧用の抵抗140、150は、シャッター12の作動速度が一定速度領域を越えないとき、ブレーキを作用させないため、ブレーキ作動の開始タイミングを設定するブレーキ作動タイミング設定手段として機能することができる。
According to the present embodiment, when the operation of the
上記したようにシャッター12の開閉作動速度が低速であれば、P1点の電圧がダイアック120のブーレークオーバ電圧に到達せず、ブレーキがかからないため、シャッター12を軽い力で開閉作動させることができる。
As described above, if the opening / closing operation speed of the
本実施例によれば、前述したように従動輪14、駆動輪15及び伝達部材16により減速機構19が構成されており、電源線50で駆動するモータ20の速度を減速させてシャッター12に伝達する。このような減速機構19を採用している場合、シャッター12をモータ20ではなく手作業(モータ20以外の外力)で開閉させるときには、従動輪14、駆動輪15及び伝達部材16が逆に増速機構を構成することになり、手作業によりモータ20は強制的にかなりの高速で回転され、逆起電力がモータ20の定格電圧を越えるおそれがある。このような場合であっても、上述したようにモータ20において生成した逆起電力によりモータ20にブレーキ(発電制動)を作用させることができ、シャッター12の閉鎖速度及び開放速度を減速させることができ、モータ20の損傷、他の要素の損傷を防止することができる。ユーザへの引き渡し前において、不特定多数の者がシャッターの開閉を予期しないような速度で急激に行なったしても、シャッター12の開閉作動にはブレーキがかかるため、電動シャッター開閉装置の故障を未然に防止することができ、無用なトラブルの発生を未然に防止することができる。
According to the present embodiment, as described above, the
また発電制動させるためのスイッチング素子としてトライアック110を使用している。トライアック110は所定の電圧で作動するため、モータ20で生成する発電電圧(逆起電力)が所定値となったときにブレーキを作用させることができる。更にトライアック110は一旦ターンオンすると、その後、トライアック110のゲートGに入力されるゲートトリガ電流が低下したとしても、トライアック110のT1端子とT2端子との間を流れる電流が保持電流以下となるまで、トライアック110はターンオンの状態を維持できるため、シャッター12の閉鎖速度及び開放速度がかなり減速するまで、モータ20にひいてはシャッター12にブレーキを継続的にかけ続けることができる利点が得られる。
A
本実施例によれば、切替手段としてのリレー200の端子202はシャッター速度制限手段100に繋がり、リレー200の端子203は電源線50に繋がる。リレー200の切替は手動ではなく、開、閉等のスイッチを押して電動で動かすときに自動でリレー200は端子203に切り替わる。スイッチ操作がないときには、リレー200は端子202に繋がっている。施工工事中においては、電源線50が準備中であるため、リレー200の端子201、202間が繋がるように設定されている。本実施例によれば、モータ20へのブレーキは、モータ20が電源線50に繋がれてないときにおいて作用することになる。なお施工工事を終えた段階等では、図示されていない制御回路の開または閉等の操作により、リレー200が電源線50側に切り替えられ、端子201、203が繋がり、電源線50によりモータ20を回転駆動させてシャッター12を電動で開閉させることができる。施工工事を終えた後においても、開また閉の操作がないときには、リレー200の端子201、202間が繋がるように設定されているので、モータ20で生成した逆起電力によってモータ20やシャッター12の作動にブレーキをかけることができるため、モータ20や機械的要素の損傷を防止することができる。上記した既述例では、シャッター12を閉鎖方向に作動させるとき発電電流が矢印X1方向に流れ、シャッター12を開放方向に作動させるとき発電電流が矢印X2方向に流れるとしたが、逆に、シャッター12を閉鎖方向に作動させるとき発電電流が矢印X2方向に流れ、シャッター12を開放方向に作動させるとき発電電流が矢印X1方向に流れることにしても良い。
According to the present embodiment, the
図3は本発明の実施例2を示す。本実施例は実施例1と同様の構成、同様の作用効果を有する。以下、実施例1と相違する部分を中心として説明する。実施例1と共通する部分には共通の符号を付する。本実施例によれば、モータ20は、本実施例を特徴づけるシャッター速度制限手段100に繋がれている。シャッター速度制限手段100について、図3を参照して説明を加える。シャッター速度制限手段100は、手作業操作による外力により作動されるシャッター12の作動速度が一定速度領域を越えるとき、手作業操作による外力により作動されるシャッター12の作動速度に対してブレーキを作用させるブレーキ手段を有する。このシャッター速度制限手段100は、モータ20のモータ端子間をターンオンにより導通可能なスイッチング素子としてのサイリスタ(一方向のサイリスタ)310と、サイリスタ310をターンオンさせるトリガーパルスを生成するトリガ素子として機能するダイアック120と、サイリスタ310のゲートGとダイアック120との間に設けられた抵抗130と、ダイアック120をターンオンさせるブーレークオーバ電圧を生成する抵抗140、150と、抵抗150の両端に並列に繋がる平滑用のコンデンサ160と、サイリスタ310のゲートGに繋がる抵抗170と、逆流防止用のダイオード180とを有する。図4に示すように、ダイオード180は、モータ20とサイリスタ310のカソードKとの間に位置すると共に、モータ20と抵抗170、150、コンデンサ160との間に位置している。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. This embodiment has the same configuration and the same function and effect as those of the first embodiment. Hereinafter, a description will be given centering on portions different from the first embodiment. Portions common to the first embodiment are denoted by common reference numerals. According to this embodiment, the
施工工事中等においては、電源線50とモータ20との接続が行われていないため、シャッター12の開閉をモータ20で行うことができないことが多い。このような状況においても、雨水や侵入者等の構造物への進入を防止するため、開放状態のシャッター12を手作業等により強制的に閉鎖方向に作動させたり、閉鎖状態のシャッター12を手作業等により強制的に開放方向に作動させたりする必要がある。作業者によっては、シャッター12を手作業等により急激に開閉作動させたりする場合がある。
During construction work or the like, the connection between the power supply line 50 and the
このようなときであっても、本実施例によれば、実施例1と同様に、モータ20において発生した逆起電力を利用してサイリスタ310をターンオンさせることにより、実施例1と同様に、モータ20のモータ端子間を短絡(ショート)させて、モータ20の発電(逆起電力)によるブレーキを、モータ20の回転、つまりシャッター12の作動に作用させることができる。以下これについて説明する。
Even in such a case, according to the present embodiment, similarly to the first embodiment, by turning on the
シャッター12を閉鎖方向に作動させるとき、モータ20において生成した発電電流が矢印X1方向に流れる。この場合、発電電流は、リレー200の端子201、202→抵抗140、150→P2点→P4点→P5点→モータ20に向かう。P1点の電圧は抵抗140、150の分圧で規定される。P1点はダイアック120を介してサイリスタ310のゲートGに繋がる。シャッター12の作動が一定速度未満であるときには、P1点の電圧は低く、ダイアック120及びサイリスタ310はオフである。シャッター12の閉鎖作動が急激であり、シャッター12の閉鎖速度が速くて発電電圧が高いと、P1点の電圧が高くなり、ダイアック120のブーレークオーバ電圧に至り、ダイアック120がオンする。この結果、発電電流は、抵抗140→P1点→ダイアック120→P3点→抵抗170にも流れる。これによりサイリスタ310のゲートGにゲートトリガ電流が流れ、サイリスタ310がターンオンする。この結果、モータ20で生成された発電電流は、リレー200の端子201、202→サイリスタ310のアノードA、カソードK→ダイオード180→モータ20に流れる。これによりモータ20のモータ端子間が短絡(ショート)し、ショートブレーキがモータ20にかけられ、シャッター12の閉鎖速度が減速する。従ってサイリスタ310はブレーキ手段として機能することができる。ダイアック120はブレーキ手段を作動させる作動手段として機能できる。
When the
一方、シャッターを開放方向に作動させるとき、発電電流が矢印X2方向に流れようとする。この場合、逆流阻止用のダイオード180がモータ20とサイリスタ310のカソードとの間に設けられているため、発電電流はシャッター速度制限手段100の内部に流れこむことが防止される。従って、シャッター12を開放方向に作動させるときには、モータ20にはブレーキがかからず、シャッター12を速く開放させることができる。
On the other hand, when the shutter is operated in the opening direction, the generated current tends to flow in the direction of the arrow X2. In this case, since the
即ち、本実施例によれば、シャッター速度制限手段100は、シャッター12が閉鎖方向に作動するとき、モータ20以外の外力(手作業による外力)により作動されるシャッター12の作動速度を制限すると共に、シャッター12が開放方向に作動するとき、モータ20以外の外力(手作業による外力)により作動されるシャッター12の作動速度を制限しない形態とされている。例えば、施工工事中や停電時等において、構造物内の人がシャッター12を速く開放して外方に速く移動したい場合に対処することができる。本実施例においても、実施例1同様に、シャッター12の作動が一定速度領域に到達していないときには、抵抗140、150の分圧で規定されるP1点の電圧がダイアック120のブーレークオーバ電圧に到達せず、ダイアック120及びトライアック110がオフであり、ブレーキがかからない。このように分圧用の抵抗140、150は、シャッター12の作動速度が一定速度領域を越えないとき、ブレーキを作用させないため、ブレーキ作動開始のタイミングを設定するブレーキ作動タイミング設定手段として機能することができる。
That is, according to the present embodiment, the shutter speed limiting means 100 limits the operating speed of the
図4は本発明の実施例3を示す。本実施例は実施例2と同様の構成、同様の作用効果を有する。以下、実施例2と相違する部分を中心として説明する。実施例1と共通する部分には共通の符号を付する。シャッター速度制限手段100によれば、スイッチング素子としてのサイリスタ310と、ダイアック120と、抵抗130と、抵抗140、150と、コンデンサ160と、抵抗170と、ダイオード180とを有する。図4に示すように、ショートブレーキを形成する回路に抵抗400が設けられている。即ち、ブレーキ手段として機能するサイリスタ310のアノードAとモータ20との間には、電流制限用の抵抗400が設けられている。本実施例においても、モータ20において発生した逆起電力を利用してサイリスタ310をターンオンさせることにより、モータ20で生成された発電電流がリレー200の端子201、202→抵抗400→サイリスタ310のアノードA、カソードK→ダイオード180→モータ20に流れる。これによりモータ20のモータ端子間が短絡(ショート)し、ショートブレーキがモータ20、シャッター12にかけられ、シャッター12の閉鎖速度が減速する。更にショートブレーキを形成する回路に抵抗400が設けられているため、イリスタ310を流れる順方向電流を制限でき、モータ20にかかるブレーキ力を弱めることができる。よって、急ブレーキに起因する機械的要素等の要素が損傷することを抑制されている。故に抵抗400は急ブレーキ抑制手段として機能する。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. This embodiment has the same configuration and the same function and effect as those of the second embodiment. Hereinafter, a description will be given centering on the difference from the second embodiment. Portions common to the first embodiment are denoted by common reference numerals. The shutter
図5は本発明の実施例4を示す。本実施例は実施例1と同様の構成、同様の作用効果を有する。以下、実施例1と相違する部分を中心として説明する。実施例1と共通する部分には共通の符号を付する。本実施例においても、ショートブレーキを形成する回路に抵抗400が設けられている。即ち、ブレーキ手段として機能するサイリスタ310のアノードAとモータ20との間には、電流制限用の抵抗400が設けられている。この結果、ブレーキ力を弱めることができ、急ブレーキに起因する機械的要素等の要素が損傷することを抑制されている。更に抵抗400は、その抵抗値を可変にできる可変抵抗であるため、抵抗400の抵抗値を調整すれば、ブレーキ力の強弱を調整することができる。故に抵抗400は、ブレーキ力の強弱を調整するブレーキ力調整手段として機能することができる。更に本実施例によれば、ダイアック120をターンオンさせるブーレークオーバ電圧として分圧を生成する分圧用の抵抗140、150のうちいずれか一方は、可変抵抗(図5では抵抗140)とされている。このため、可変抵抗の抵抗値を調整すれば、P1点の分圧の大きさを調整できるため、ブレーキの効き初めのタイミングを調整することができる。なお抵抗150を可変抵抗としても良い。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention. This embodiment has the same configuration and the same function and effect as those of the first embodiment. Hereinafter, a description will be given centering on portions different from the first embodiment. Portions common to the first embodiment are denoted by common reference numerals. Also in this embodiment, the
(その他)本発明は上記した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。発明の実施の形態、実施例に記載の語句は一部であっても、請求項に記載できるものである。 (Others) The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with appropriate modifications within a range not departing from the gist. The words and phrases described in the embodiments and examples of the invention can be described in the claims even if they are only a part.
本発明は家屋、ビル、工場、車両(乗用車、トレーラー、トラック、列車を含む)、船体等の構造物に装備されるシャッターを開閉させる用途に適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to applications for opening and closing shutters equipped on structures such as houses, buildings, factories, vehicles (including passenger cars, trailers, trucks, trains), and hulls.
1は電動シャッター開閉装置、2はシャッター巻き上げ駆動装置、20はモータ、50は電源線、100はシャッター速度制限手段、110はトライアック(スイッチング素子)、120はダイアック、130、140、150は抵抗、310はサイリスタ(スイッチング素子)、200はリレー(切替手段)、400は抵抗(急ブレーキ抑制手段)を示す。
1 is an electric shutter opening and closing device, 2 is a shutter winding drive device, 20 is a motor, 50 is a power line, 100 is a shutter speed limiting means, 110 is a triac (switching element), 120 is a diac, 130, 140, and 150 are resistors,
Claims (7)
前記シャッターを開閉作動させる駆動力を発揮するモータとを具備する電動シャッター開閉装置において、
電源線から前記電動シャッター開閉装置に給電されないときにおいて、手作業操作による外力により前記シャッターを開放方向及び閉鎖方向のうちの少なくとも一方に作動させるとき、手作業操作による外力により作動される前記シャッターの作動速度を制限するシャッター速度制限手段を具備しており、
前記シャッター速度制限手段は、手作業操作による外力により作動される前記シャッターの作動速度が一定速度領域を越えるとき、前記シャッターの作動速度に対して前記ブレーキを作用させるブレーキ手段を有し、前記ブレーキ手段は、前記シャッターの作動速度が一定速度領域を越えないとき、前記シャッターの作動速度に対して前記ブレーキを作用させず、且つ、
前記シャッター速度制限手段のブレーキ手段は、
前記シャッターが閉鎖方向に作動するとき、手作業操作による外力により作動される前記シャッターの作動速度を制限すると共に、前記シャッターが開放方向に作動するとき、手作業操作による外力により作動される前記シャッターの作動速度を制限しないことを特徴とする電動シャッター開閉装置。 A shutter that can be opened and closed;
In an electric shutter opening and closing device comprising a motor that exhibits a driving force for opening and closing the shutter,
When the power is not supplied to the electric shutter opening / closing device from a power line, when the shutter is operated in at least one of an opening direction and a closing direction by an external force by a manual operation , the shutter operated by an external force by a manual operation It has shutter speed limiting means to limit the operating speed ,
The shutter speed limiting means has a brake means for applying the brake to the operating speed of the shutter when the operating speed of the shutter operated by an external force by a manual operation exceeds a certain speed region. The means does not act on the brake on the operating speed of the shutter when the operating speed of the shutter does not exceed a certain speed range, and
The brake means of the shutter speed limiting means is
When the shutter operates in the closing direction, the operating speed of the shutter operated by an external force by manual operation is limited, and when the shutter operates in the opening direction, the shutter operated by an external force by manual operation An electric shutter opening and closing device characterized by not limiting the operating speed of the shutter.
前記シャッターを開閉作動させる駆動力を発揮するモータとを具備する電動シャッター開閉装置において、 In an electric shutter opening and closing device comprising a motor that exhibits a driving force for opening and closing the shutter,
電源線から前記電動シャッター開閉装置に給電されないときにおいて、手作業操作による外力により前記シャッターを開放方向及び閉鎖方向のうちの少なくとも一方に作動させるとき、手作業操作による外力により作動される前記シャッターの作動速度を制限するシャッター速度制限手段を具備しており、 When the power is not supplied to the electric shutter opening / closing device from a power line, when the shutter is operated in at least one of an opening direction and a closing direction by an external force by a manual operation, the shutter operated by an external force by a manual operation It has shutter speed limiting means to limit the operating speed,
前記シャッター速度制限手段は、手作業操作による外力により作動される前記シャッターの作動速度が一定速度領域を越えるとき、前記シャッターの作動速度に対して前記ブレーキを作用させるブレーキ手段を有し、前記ブレーキ手段は、前記シャッターの作動速度が一定速度領域を越えないとき、前記シャッターの作動速度に対して前記ブレーキを作用させず、且つ、 The shutter speed limiting means has a brake means for applying the brake to the operating speed of the shutter when the operating speed of the shutter operated by an external force by a manual operation exceeds a certain speed region. The means does not act on the brake on the operating speed of the shutter when the operating speed of the shutter does not exceed a certain speed range, and
前記シャッター速度制限手段の前記ブレーキ手段は、前記シャッターが開放方向に作動するときにおけるブレーキ度を、前記シャッターが閉鎖方向に作動するときにおけるブレーキ度よりも小さく設定していることを特徴とする電動シャッター開閉装置。 The brake means of the shutter speed limiting means sets the brake degree when the shutter operates in the opening direction to be smaller than the brake degree when the shutter operates in the closing direction. Shutter opening and closing device.
手作業操作による外力により前記シャッターを開放方向及び閉鎖方向のうちの少なくとも一方に作動させるとき、前記モータにおいて発生した逆起電力が所定域を越えるとモータ端子間を導通させるスイッチング素子を有することを特徴とする電動シャッター開閉装置。 Oite to claim 1 or 2, wherein the brake means of the shutter speed limiting means,
When the shutter is operated in at least one of an opening direction and a closing direction by an external force by a manual operation, a switching element is provided that conducts between motor terminals when a back electromotive force generated in the motor exceeds a predetermined range. Electric shutter opening and closing device characterized.
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