JP4361837B2 - 開閉装置 - Google Patents
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Description
前記リミットスイッチ装置(27)は、複数のリミットスイッチ(LS1〜LS3)からなり、各リミットスイッチ(LS1,LS2,又はLS3)は、大まかには機械式のカウンター機構とマイクロスイッチとを組み合わせて構成される。
より詳細に述べれば、各リミットスイッチ(LS1,LS2,又はLS3)は、セットレバー(23)の操作に連動するセットアーム(17,17)を、セットカム(10,12)に対し凹凸状に係合させることで原点位置にリセットされる。
また、同リミットスイッチ(LS1,LS2,又はLS3)は、マイクロスイッチ(MS1,MS2,又はMS3)のアクチュエータ(15)がカム輪(13)の凹部(14)に対し嵌り合って揺動した際に、このマイクロスイッチ(MS1,MS2,又はMS3)から、開閉体(巻上げ式シャッタS)を停止させるための接点開信号を出力する。
より具体的には、各構成部品の寸法誤差や長期使用による摩耗等に起因して、セットレバー(23)やセットアーム(17)等の作動不良、セットアーム(17)とセットカム(10又は12)との係合不良、アクチュエータ(15)とカム輪(13)との嵌合不良等を生じるおそれがある。
特に、前記のような機械的な不良等に起因して、セットレバー(23)の操作によるリセット動作が不完全に行われた場合には、開閉体位置の認識精度が低下して、開閉体の停止位置が所望としない位置にずれてしまうおそれがある。
また、上記従来技術は、認識可能な開閉体位置がリミットスイッチ(LS1,LS2,又はLS3)による機械的な構造により固定されるため、開閉体の任意の位置を認識するのには適していない。
また、この開閉装置は、その利便性を向上するために上記開閉体を電動動力源により開閉動作させる構成とするのが好ましいが、上記開閉体をその自重や錘部材、弾性部材等の不勢力に開閉動作させる構成としたり、上記開閉体を手動で開閉動作させる構成とすることも可能である。
この相対的移動量把握手段の具体例としては、上記開閉体の開閉動作に連動して発生するパルス信号を上記カウント値として出力するように具備されたエンコーダ装置や、上記開閉体の開閉動作に連動してカウントされる時間を上記カウント値として出力するように具備されたタイマー装置、上記開閉体の開閉動作に連動して数値をカウントするカウンター装置であって、その数値を上記カウント値として出力するように具備されたカウンター装置等が挙げられる。
この基準位置は、上記開閉体が開閉動作する範囲内であれば任意に設定可能であるが、その設定を容易にするためには、上記開閉体の全開位置または全閉位置とするのが好ましい。
開閉体の開閉動作に連動して相対的移動量把握手段からカウント値が出力される。そして、その出力されたカウント値は、開閉体の動作量に応じた開閉体位置情報変数としてメモリー部に記憶される。メモリー部に記憶された開閉体位置情報変数は、開閉体の位置を示す値であるため、その値の大きさから開閉体位置が認識される。また、所定の事象の発生を検出した場合、開閉体が開放動作または閉鎖動作し、その開閉体が基準位置になったことを基準位置判断手段により判断した際には、メモリー部の開閉体位置情報変数が初期値にリセットされる。
したがって、所定の事象の発生によって、実際の開閉体位置と開閉体位置情報変数とが対応しなくなった場合でも、その対応関係を、自動的に初期状態に戻すことができ、ひいては、精度良く開閉体の任意の位置を認識することができる。
その上、開閉体の位置を複数(例えば、全開位置、全閉位置、中間位置等)認識しようとする場合でも、その複数の位置のそれぞれについて基準位置からの移動量を認識するために、従来技術のような機械式カウンターを複数用いた構成とする必要がなく、さらには上述した複数位置の内の少なくとも一つの位置を、所望とする位置(例えばガイドレール等)に直に設けられたリミットスイッチ等のような機械的手段によって直接的に認識する必要もない。このため、機械式カウンターやスイッチなどの機械的手段を省略することができ、操作性及び生産性の良好な簡素な構造とすることができる。
しかも、歯車や、リミットスイッチ、リセット機構等の機械的な構成が比較的少ないため、機械的な故障や動作不良等も低減でき、特に、リセット構造は、電子的に操作される構成であるため、その操作性や動作性が良好で、故障や動作不良等が少ない。
しかも、開閉体位置情報変数の値から開閉体位置を判断し、開閉体の動作を停止する構造としているため、中間停止位置の変更を、カム機構等の機械的な構造の変更を伴わずに、容易に行うことができ、ひいては、ユーザー等の好みに合った任意の中間停止位置を、容易に設定することができる。
したがって、電源OFF等により開閉体位置と開閉体位置情報変数とが対応しなくなった場合でも、その対応関係を、簡便な操作により初期状態に戻すことができる。
すなわち、開放動作中の開閉体が全開位置となった際や、閉鎖動作中の開閉体が全閉位置となった際には、動力源の負荷トルクが急上昇するため、その負荷トルクが所定の閾値を超えたことを検知することで、開閉体が全開位置または全閉位置となったことを認識することができる。
本実施の形態による一例は、住宅やビル、倉庫、工場、地下街、トンネル、車両の荷台等の躯体の開口部分や内部に配設され、前記開口部分を開閉したり、躯体内部の空間を仕切ったり開放したりするシャッター装置として説明する。
すなわち、電動駆動源33が直流モータによる構成であるため、その負荷電流と負荷トルクとは、略比例的な相関関係を有する。したがって、トルク検出部36は、電動駆動源33の負荷電流を検出することにより、電動駆動源33の負荷トルクを間接的に検知している。
先ず、図2に示すフローチャートは、メモリー部41の開閉体位置情報変数を、開閉体10の基準位置において初期値とするリセット動作を示している。
先ず、制御部40は、電源投入後に所定のリセット操作があったか否かを判断する(ステップ11)。前記リセット操作とは、例えば、電源投入操作に続く開放や閉鎖のための操作や、図示しない全閉ボタンや全開ボタンを複数回押す操作、開放ボタンと閉鎖ボタンを同時に押す操作等、予め設定された特別な操作である。
制御部40は、該負荷トルクが所定の閾値を超えたか否かを判断し(ステップ14)、閾値を超えたならば開閉体10が全開位置にあると判断して次のステップ15へ処理を移行し、そうでなければ負荷トルクが所定の閾値を超えるを監視し続ける。
開閉体位置情報変数は、開閉体10の開閉方向の位置を示す変数であり、本実施の形態の一例によれば、開閉体10が全開位置にある際を初期値(例えば0)とし、開閉体10が閉鎖方向へ移動するのにしたがって増加する変数である。
先ず、ステップ21では、図示しない操作部からの全閉信号があるか否かを監視し、全閉信号があった場合には、処理をステップ22へ移行して開閉体10を閉鎖動作する。
そして、開閉体10の閉鎖動作中、メモリー部41に記憶された開閉体位置情報変数には、相対的移動量把握手段35から入力されたカウント値が加算される(ステップ23)。したがって、メモリー部41の開閉体位置情報変数は、開閉体10の閉鎖方向への移動量を示す。
前記所定値は、開閉体10動作の応答遅れ等を見込んで、開閉体10が全閉位置にある場合の開閉体位置情報変数よりも若干小さい値に設定される。
そして、開閉体位置情報変数が所定値(全開)以上か否かが判断され(ステップ34)、所定値以下の場合は、開閉体10が全開位置に近接したと判断して、電動駆動源33への電源を遮断して開閉体10を停止し(ステップ35)、そうでない場合には、開閉体10の開放動作および開閉体位置情報変数の減算を継続する。なお、前記所定値は、開閉体10動作の応答遅れ等を見込んで、開閉体10が全開位置にある場合の開閉体位置情報変数よりも若干大きい値に設定される。
すなわち、開閉体10は、中間開放信号がある前の状態における停止位置が、上記中間位置よりも全閉側であった場合には開放動作し、上記中間位置よりも全開側であった場合には閉鎖動作する。
その後、制御部40は、開閉体位置情報変数が所定値(中間)以下であるか否かを判断し(ステップ45a)、所定値以下の場合は開閉体10が略中間位置に近接したと判断して、次のステップ46へ処理を移行し、そうでない場合には、開閉体10の開放動作及び開閉体位置情報変数の減算を継続する。
その後、制御部40は、開閉体位置情報変数が所定値(中間)以上であるか否かを判断し(ステップ45b)、所定値以上の場合は開閉体10が略中間位置に近接したと判断して、次のステップ46へ処理を移行し、そうでない場合には、開閉体10の閉鎖動作及び開閉体位置情報変数の加算を継続する。
先ず、制御部40は、停電発生後に電源復帰があったか否かを判断し(ステップ51)、電源復帰があった場合には処理をステップ52へ移行し、そうでない場合には、電源復帰待ち状態となる。
なお、電源復帰の感知は、例えば、停電発生後の電源復帰があった場合にはトルク検出部36によって電動駆動源33の負荷電流が検出されるため、このトルク検出部36からの電気信号により電源復帰を認識すればよい。
なお、開閉体10が手動で開閉動作されたことの感知は、例えば、開閉体10の手動開閉動作があった場合には、電動駆動源33の負荷トルク(具体的には電流値)の変化が無く、相対的移動量把握手段35のカウント値のみが変化するため、その状態を、トルク検出部36による検出信号と相対的移動量把握手段35によるカウント値とから認識すればよい。あるいは、図示しない操作部からの特別な信号があった場合や、図示しない操作部からの動作指示信号がない状態にて、巻取り軸32の回転や開閉体10の移動を相対的移動量把握手段35のカウント値または別途設けた手段により検出した場合にも、開閉体10が手動で開放動作されたことと認識するようにしてもよい。
すなわち、開閉体10が手動で開閉動作された場合、開閉体位置情報変数が実際の開閉体位置と対応しなくなっているため、この状態のままで、全閉信号、全開信号、または中間開放信号による電動の開閉動作が行われてしまうのを阻み、後述するステップ63〜66に示すリセット動作を行う。
図6に示す開閉装置2は、上記開閉装置1に対し、開閉体10が基準位置になったことを判断する基準位置判断手段の構成を他の態様に置換したものである。
より具体的に説明すれば、開閉装置1では、開閉体10が基準位置(全開位置)になったことを、トルク検出部36により検出される負荷トルク(具体的には電流値)から判断する構成としているのに対し、開閉装置2では、基準位置(図示例によれば全閉位置)となった際の開閉体10’を、光電センサー50を用いて非接触感知する構成としている。
座板部材12’には、後述する光電センサー50のリフレクター部51を備えている。このリフレクター部51は、座板部材12’が開閉閉鎖方向(図示による下方)へスライドした際に、光電センサー50の本体部52から放出される光線を同本体部52へ向けて反射し、また座板部材12’が開閉体開放方向(図示による上方)へスライドした際には、光電センサー50の本体部52から放出される光線を本体部52以外の方向へ向けて反射するように、座板部材12’のスライドに連動して回動するように支持されている。
また、ステップ73bでは、開閉体10’の閉鎖動作を一旦停止し、開閉体10’を若干逆動作させて、再度開閉体10’の動作を停止する。
また、開閉体10’の閉鎖方向端部が前記所定範囲よりも開閉体開放方向側で物体に当接した場合には、その物体を障害物であると判断し、該障害物に対する衝撃を軽減するように、閉鎖動作する開閉体10’を、一旦停止した直後に若干逆動作させて、その開閉体10’を再度停止する。
この開閉装置3では、開閉装置1におけるトルク検出部36を省き、基準位置(図示例によれば全閉位置)になった際の開閉体10を近接スイッチ60により非接触感知するようにしている。
近接スイッチ60は、磁石等からなる非感知部62を座板部材12に固定するとともに、該非感知部62の近接を非接触感知する近接感知部61を一方のガイドレール20の閉鎖方向端部側に固定してなり、その感知信号を制御部40”へ送信するように電気配線されている。
したがって、この近接スイッチ60によれば、開閉体10が全閉位置になると、非感知部62によって近接感知部61が非接触感知され、その感知信号が制御部40”へ送信される。
制御部40”は、図示しない操作部によるリセット操作や、停電発生後の電源復帰、開閉体10に対する手動操作後の電動操作があった場合、開閉体10を強制的に閉鎖動作させる。そして、開閉体10が略全閉位置となったことを近接スイッチ60により感知した場合、電動駆動源33の電源を遮断して、メモリー部41の開閉体位置情報変数を初期値(例えば0)にリセットする。
同様に、上記開閉装置2及び上記開閉装置3では、全閉位置を基準位置としたが、全開位置を基準位置とした構成、より詳細には全開位置になった際の開閉体を、接触式または非接触式センサーにより感知する構成としてもよい。
また、上記開閉装置3では、全閉位置を基準位置としたが、近接感知部61を全閉位置と全開位置との間に配置して、その中間位置を基準位置とした構成とすることも可能である。
10,10’:開閉体
35:相対的移動量把握手段
36:トルク検出部
40,40’,41”:制御部
50:光電センサー
60:近接スイッチ
41:メモリー部
Claims (5)
- 開閉体の開閉動作に連動してカウント値を出力する相対的移動量把握手段と、該相対的移動量把握手段から入力されるカウント値を、前記開閉体の動作量に応じた開閉体位置情報として記憶するメモリー部とを備え、電動駆動源による前記開閉体の電動動作の際に該メモリー部に記憶された開閉体位置情報変数から開閉体位置を認識するようにした開閉装置であって、
前記電動駆動源の負荷トルクを検出するトルク検出部の検出信号に基づいて負荷トルクの変化が無く、且つ前記カウント値の変化が有る場合に、前記開閉体を開放動作または閉鎖動作させ、前記開閉体が基準位置になったことを基準位置判断手段により判断して、前記メモリー部の開閉体位置情報変数を初期値にリセットするようにしたことを特徴とする開閉装置。 - 開閉体の開閉動作に連動してカウント値を出力する相対的移動量把握手段と、該相対的移動量把握手段から入力されるカウント値を、前記開閉体の動作量に応じた開閉体位置情報として記憶するメモリー部とを備え、電動駆動源による前記開閉体の電動動作の際に該メモリー部に記憶された開閉体位置情報変数から開閉体位置を認識するようにした開閉装置であって、
前記電動動作を指示する操作部からの指示信号が無く、且つ前記カウント値の変化が有る場合に、前記開閉体を開放動作または閉鎖動作させ、前記開閉体が基準位置になったことを基準位置判断手段により判断して、前記メモリー部の開閉体位置情報変数を初期値にリセットするようにしたことを特徴とする開閉装置。 - 前記開閉体が手動で開放動作または閉鎖動作された場合には、その手動動作後の前記電動動作の際に、前記開閉体を前記基準位置まで強制的に開放動作または閉鎖動作させて、前記メモリー部の開閉体位置情報を初期値にリセットするリセット動作を行うようにしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の開閉装置。
- 電源投入後に前記リセット動作が行われていない場合には、前記開閉体を開放動作または閉鎖動作させるための通常操作が無効とされるようにしたことを特徴とする請求項3記載の開閉装置。
- 前記相対的移動量把握手段は、前記カウント値としてパルス信号を出力するエンコーダ装置であり、
前記メモリー部に記憶された前記開閉体位置情報変数は、前記相対的移動量把握手段から出力されたパルス信号をカウント値として開閉体電動時の開閉動作方向・動作量に応じて加減算されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載された開閉装置。
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