JPH0746583Y2 - 電動機構の制御回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、車両用または民生用電動機構の制御装置に関
するもので、それぞれの電動駆動系に設けた機械的駆動
規制手段により、所定位置に被電動部材を停止させると
ともにモータ駆動回路を遮断し、または突発的に起きた
駆動系の運転不能事故に対しても自動的に前記回路を遮
断する電動機構の制御回路に関する。

［従来の技術］ パワーウインドウ、サンルーフ、リトラクタブルヘッド
ライト、ドアミラー、パワーアンテナ、左右視認ミラー
等の車載用被電動部材を回動ないし開閉させる電動機構
や、電動シャッタ、電動雨戸、電動カーテン、電動ドア
等の開閉に使用する民生用電動機構では、モータ及びギ
ヤを含む電動駆動系内に機械的駆動規制手段を設けて所
定位的に被電動部材を停止させるとともに、モータ電流
を検出してモータ駆動回路を自動的に遮断させるため、
駆動停止により発生するモータ過負荷電流を負荷抵抗を
介して電圧変換し、基準電圧と比較して制御する装置が
用いられている。

［考案が解決しようとする課題］ 前記モータの過負荷電流を電圧変換して基準電圧と比較
し制御する従来の装置は、検知レベルである基準電圧が
固定されているのに対し、モータ電流は気温の変化や組
立時のバラツキや部品公差のバラツキ等により増減して
誤動作を起し、所定位置以外で駆動を停止する場合が多
い。前記誤動作を防止するため基準電圧を上げると、場
合によっては定位置での検知ができなくなるほか、突発
的に起きた駆動系の運転不能事故に対しても検知できな
い恐れがあり、上記誤動作を防止するための基準電圧の
設定はそれぞれの使用条件に対応して設定する必要があ
り、煩雑と手数を要するものであった。

本考案は前記モータ電流の増減による誤動作を除去し、
例えば駆動系の端末に設けた駆動規制部位において被電
動部材を停止させるとともにモータ駆動回路を遮断し、
且つ突発的に起きる駆動系の駆動不能事故に対しても自
動的に前記駆動回路を遮断する制御装置を提供すること
を目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本考案はモータ起動時に後記
する検出回路の出力をマスクする限時タイマ回路を設
け、起動時の誤動作を防止するとともにモータの運転時
過大突出電流に対し作動する検出回路を設け、更にモー
タ起動時におけるモータロック等による大なる過大電流
に対し作動する検出回路を設けてモータの駆動回路を自
動的に遮断するようにしたものである。

すなわち、請求項１の考案は、正逆転するモータ及びギ
ヤを含む電動駆動系１により被電動部材20を回動または
往復動させ、電動駆動系18に設けた機械的回動または往
復動の位置規制手段19により、被電動部材20を所定位置
に停止させたとき、前記停止に伴って増大するモータ電
流を検出してモータを停止させる制御装置において；前
記電動駆動系18を正逆転させるための操作信号を出力す
る自動復帰式操作スイッチ11と；前記操作スイッチ11の
操作により作動してモータの正または逆転を保持する自
己保持リレー回路12と；前記リレー回路12のリレー接点
によりモータを正逆転させるモータ駆動用のスイッチン
グ回路13と；前記自己保持リレー回路12を開閉させるト
ランジスタスイッチ14と；前記操作信号により作動し、
モータ起動時の電流検出をマスクして起動時の誤動作を
防止すべく限時信号をトランジスタスイッチ14に出力す
るタイマ回路15と；前記モータ電流の増減に対し一定レ
ベル差で追従する検知レベルをもち、定常運転時の過大
突出電流を時定数の差により前記検知レベルと比較し
て、モータを停止させるべくトランジスタスイッチ14を
開かせる第１検出回路16とから構成させる。

しかも、前記トランジスタスイッチ14は、検出回路16の
プルアップ検出出力のダイオード順方向出力と、前記タ
イマ回路15の限時信号とを並列接続したベース入力回路
をもち、前記自己保持リレー回路12およびスイッチング
回路13と直列接続している。

また、請求項２の考案は、電流検出手段として前記定常
運転時の過大突出電流検知用の第１検出回路16aとは別
に、モータ起動突入電流より小さく、かつ低温時の定常
最大運転電流値より大きな基準電流値と起動時過大電流
とを比較してモータを停止させるべくトランジスタスイ
ッチ14を開かせる第２検出回路17を設けており、これに
応じて前記トランジスタスイッチ14は、第１検出回路16
aのプルアップ検出出力のダイオード順方向出力と、前
記タイマ回路15の限時信号と、第２検出回路17の検出出
力とを並列接続したベース入力回路を有している。

［作用］ 本考案は、前記構成であるので、温度差や組立精度或い
は部品公差のバラツキ等によるモータ電流の増減に対し
ては、運転時過大電流検出用の検出回路において検知レ
ベルは一定レベル差を以てモータ電流の増減に対し追従
する。ゆるい電流値の変化に対しては検知レベルは追従
して検出しないが、急激な負荷変動に対して追従して検
出するようにしたため、前記バラツキ等による誤動作を
防止することができる。すなわち、電動駆動系の例えば
駆動端末に設けた駆動規制手段または運転時の駆動不能
事故により発生する過大突出電流に対しては、前記検知
レベルである基準電圧と比較電圧の入力回路に設けた時
定数の差により、該電流を検出してモータの駆動回路を
遮断する。

なお、モータ起動時における起動電流に対しては、モー
タ起動時には限時タイマ回路の限時信号により、前記過
大電流の検出出力をマスクするようにしてあるため、前
記モータ駆動回路の遮断はモータ起動時の起動電流によ
り誤動作を起すことはない。

［実施例］ 以下、図面に基づき本考案を具体的に説明する。

第１図は本考案の制御回路のブロック図、第２図は第１
図のブッロク図を具体的に示す回路図、第３図は第２図
のタイムチャートである。

第１図に示すように、本考案は電動駆動系18を操作する
自動復帰式正逆切換用操作スイッチ11と、起動時マスク
用の限時タイマ回路15と、モータ運転時の過大電流検出
用の検出回路16と制御手段10とモータＭとよりなり、制
御手段10は、自己保持リレー回路12とスイッチング回路
13とトランジスタスイッチ14とから構成される。図中、
19は電動駆動系18内に設けた機械的な駆動規制手段、20
はパワーウインドウ、サンルーフなどの被電動部材であ
る。

自己保持リレー回路12は正転用リレーRAと逆転用リレー
RBとよりなり、正逆切換用操作スイッチ11の正転側端子
にダイオードD8を介して直列に接続するリレーRAと、逆
転側端子にダイオードD9を介して直列に接続するリレー
RBとを並列接続され、後記するトランジスタスイッチ14
のNPNトランジスタTrlを介してアースに接続されてい
る。

なお、ダイオードD3とRAのａ接点（リレー接点rAの端子
Ｃと端子NO）を介して正逆切換スイッチの正転側端子を
電源端子＋Ｂに切換えて正転用リレーRAの自己保持回路
を形成し、ダイオードD4とリレーRBのａ接点（リレー接
点rBの端子Ｃと端子NO）を介して逆転用リレーRBの自己
保持回路を形成している。

スイッチング回路13はリレーRAとRBのａ接点とｂ接点を
組合せてモータＭを正転または逆転するようにしてあ
る。すなわち、正転リレーRAまたは逆転リレーRBが作動
すると、 ＋Ｂ→リレー接点rAのａ接点→Ｍ→リレー接点rBのｂ接
点→D10→R13→アース （端子NO−端子Ｃ） （端子Ｃ−端子NC） または ＋Ｂ→リレー接点rBのａ接点→Ｍ→リレー接点rAのｂ接
点→D10→R13→アース （端子NO−端子Ｃ） （端子Ｃ−端子NC） 上記のそれぞれの経路を経てモータＭの正転または逆転
のモータ駆動回路を形成する。

限時タイマ回路15は操作スイッチ11の正転側端子、逆転
側端子とそれぞれダイオードD6、D7を介して電源端子＋
Ｂに接続する抵抗R5、R6とコンデンサC6とよりなり、操
作スイッチ11の正転側または逆転側接点への投入より所
定時間T2（前記R6、C6により決まる）のパルス幅を持つ
モータ起動時のモータ電流検出信号をマスクする限時信
号12が後記するTr1のベースへ印加される。前記T2は第
３図のモータ起動時間T1に対し、T2＞T1になるよう設定
してある。

モータ運転時の過大電流検出用の検出回路16はコンパレ
ータIC−３よりなり、前記モータ駆動回路の負荷をダイ
オードD10とそれに直列に接続する抵抗R13とにより形成
し、該抵抗R13によりモータ電流を電圧変換して前記コ
ンパレータIC−３の比較電圧として抵抗R3、コンデンサ
C2よりなる時定数回路を経て信号が逆相入力ピンに入
力する。また前記ダイオードD10の電圧降下を抵抗R1とR
2とにより分圧して前記比較電圧に対し、一定レベル差
を設けて基準電圧として抵抗R4、コンデンサC1よりなる
時定数回路を経て信号が正相入力ピンに入力するよう
にしてある。

前記正相入力ピン及び逆相入力ピンに接続する時定数回
路を形成する抵抗及びコンデンサは、R4・C1＞R3・C2な
る関係が成立するようにしてある。モータ起動時の起動
突入電流やモータ運転時の過大電流に対しては、起動突
入電流ないし過大電流を検出してコンパレータIC−３の
出力信号は「Ｈ」→「Ｌ」となり、後記するトランジ
スタスイッチ14のベース入力回路へ入力されるようにし
てある。トランジスタスイッチ14はNPNトランジスタTrl
よりなり、前記したようにTrlのコレクタは自己保持リ
レー回路13に接続され、Trlの導通によりリレー回路が
形成されるとともに自己保持される。

Trlのベースには、前記モータ運転時の過大電流検出用
の検出回路16のプルアップ検出出力信号の順方向ダイ
オード出力と、限時タイマ回路15の限時信号12とを並列
接続したベース入力回路を配設してある。すなわちTrl
のベースには前記限時信号がモータの起動時間T1をカ
バーするのに充分な時間T2だけ印加され、T2の間はダイ
オードD5よりの入力の如何にかゝわらず、その出力はマ
スクされ、Trlは導通状態を維持する仕組にしてある。T
2時間経過後は前記モータ運転時過大電流検出用の検出
回路16の検出出力信号の「Ｈ」または「Ｌ」の値に左
右され、「Ｈ」の時のみTrlの導通状態を維持する。

以下、本考案の作用につき説明する。第２図、第３図に
示すように、自動復帰式操作スイッチ11を例えば正転側
端子に投入すれば、トランジスタTrlのベースには電源
端子＋Ｂより抵抗R7ダイオードD5を介して正電位が印加
され、ついで、RAのａ接点（リレー接点rAの端子NO−端
子Ｃ）によりリレーRAは自己保持されるとともにモータ
Ｍはスイッチング回路13により正転用の駆動回路が形成
され、モータは正転する。

モータＭが駆動されると、モータの負荷電流はダイオ
ードD10を介して負荷抵抗R13を流れ、R13にはモータ電
流に比例した電圧が発生して比較電圧として信号が抵
抗R3、コンデンサC2よりなる時定数回路を経てコンパレ
ータIC−３の逆相入力ピンに入力する。また前記ダイオ
ードD10の両端にはモータ電流に関係なく、約0.6〜0.7V
の電圧が出力され、これを抵抗R1とR2により、分圧して
前記比較電圧に一定レベル差を持つようにして基準電圧
として信号が抵抗R4、コンデンサC1よりなる時定数回
路を経て正相入力ピンに入力する。

なお、信号の時定数は信号の時定数より大きく設定
（R3・C2＜R4・C1）してあるため、信号は温度差や構
造部の組立上のバラツキ等によるモータ電流の増減に対
しては追従するが、モータ起動時の起動突入電流および
駆動規制手段19等による電動駆動系18の機械的駆動不能
事態における運転時過大電流に対しては前記追従ができ
ない。このときの、信号は信号を上まわり、モータ
運転時過大電流検出用の検出回路16の検出出力信号の
値は「Ｈ」→「Ｌ」となるが、前記限時タイマ回路15よ
り限時出力12が出力されているT2の間はトランジスタTr
lは導通を続けるが、T2経過後は信号の「Ｌ」によりT
rlは「OFF」となり、リレーRAの自己保持は解かれ、モ
ータは停止する。

このようにして、操作スイッチ11の操作により電動駆動
系18は起動時のモータ起動突入電流に左右されることな
く駆動を始め、所定位置において駆動規制手段19により
被電動部材20の駆動を停止させるとともに、検出回路16
により運転時過大電流を検出してモータＭを停止させる
とともに、モータ起動時を除く駆動中の不測事故により
モータに過大電流が流れるときも前記と同様にモータを
停止させる。

第４図は、本考案の変形実施例のブロック図である。図
に示すようにこの実施例は、第１図の実施例にモータ起
動時における起動突入電流より小さく低温時定常最大運
転電流より大なる過大電流に対処してモータＭを停止さ
せる第２検出回路17を付設し、その出力をトランジスタ
スイッチ14に入力させるようにしたものである（図にお
いて第１検出回路16aは、運転時過大電流検出用の検出
回路を示す。） 第５図は、第４図のブロック図を具体的に示す回路図、
第６図は第２検出路回路による作動状況を示すタイムチ
ャートである。この変形実施例の場合は、前述のように
第２図の回路図に第２検出回路17を付設したもので、第
２検出回路17は抵抗R10、ダイオードD12よりなる電源回
路と分圧回路とコンパレータIC−５とより構成される。

コンパレータIC−５の正相入力ピンには、正転用リレー
RA及び逆転用リレーRBのプラス電源側入力端子よりそれ
ぞれダイオードD13、D14を介して正逆切換用の操作スイ
ッチ11の投入により電源回路の前記D12の端子電圧を分
圧用抵抗R11、R12により分圧して固定検知レベル が入力するようにしている。また、逆相入力ピンには、
コンパレータIC−３の正相入力ピンに入力する信号が
入力したとき、モータ起動突入出流よりは小さく、低温
時定常最大運転電流よりは大きな電流で作動するよう前
記固定検知レベル を設定してある。

コンパレータIC−５の出力信号は、トランジスタスイ
ッチ14のベース入力回路のダイオードD5の出力側に入力
し、出力信号の値が「Ｈ」→「Ｌ」になると信号12の
値が「Ｈ」であっても、すなわちモータ起動時間をカバ
ーするT2の間であってもTrlは「OFF」になるようにして
ある（第６図）。

本実施例における他の回路構成は第２図と同様であり、
また自己保持リレー回路12、スイッチング回路13、限時
タイマ回路15、トランジスタスイッチ14の各構成は同じ
であるので説明は省略する。

第６図はタイムチャートに示すように、モータが正常に
起動されるとき時間T2経過後のコンパレータの入力信号
の波形は固定検知レベル3a以下にあるが、モータ起
動時にモータがロックされるようなときは、第２検出回
路17の作用により、同図の′′に示すような波形と
なる。波形′は時間ｔで、また波形′はモータ起動
直後瞬時にして検知レベル の値よりそれぞれ大となる。コンパレータIC−５の出力
信号の値は「Ｈ」→「Ｌ」になり、Trlは「OFF」とな
り、自己保持リレー回路12の自己保持は解かれ、モータ
は停止する。前記時間ｔは比較入力の抵抗R4、コンデ
ンサC1で作られる時定数のために遅れる時間で、この間
は当該検出回路17は作動しない。

なお、上記固定検知レベル の値はモータ起動突入電流よりは稍低めに設定してある
が、比較入力は起動突入電流に対しては追従しないた
め、第２検出回路17は起動時のモータロックないし負荷
回路がショートされているときのみ作動する。またモー
タ起動時の起動電流の検出出力はT2間はマスクされ、第
１検出回路もまた作動しないためモータの起動電流では
Trlは「ON」を続け、モータは停止しない。なお、本考
案の電動駆動系18を操作する自動復帰式操作スイッチ11
は複数の電動駆動系を操作する場合でも各駆動系はそれ
ぞれに設けられた駆動規制手段19により、それぞれの被
電動部材20の駆動を停止するとともに、それぞれ電動駆
動系の駆動モータを自動的に停止させることができるた
め、一括操作することができる。

［考案の効果］ 本考案は前記構成としたため、下記の効果を奏する。

被電動部材の停止に伴って増大するモータ電流を一定レ
ベル差で追従する検知レベルを持ち過大突出電流に対し
ては時定数の差により検出する運転時過大電流検出用の
検出回路を設け、モータ起動時間における前記検出をマ
スクする限時タイマ回路を設けたため、モータ起動電流
による誤動作を伴うことがない。

すなわち、温度差や組立精度或いは部品公差のバラツキ
等によるモータ電流の増減に対しては、運転時過大電流
検出用の検出回路において検知レベルは一定レベル差を
以てモータ電流の増減に対し追従する。ゆるい電流値の
変化に対しては検知レベルは追従して検出しないが、急
激な負荷変動に対して追従して検出するようにしたた
め、前記バラツキ等による誤動作を防止することができ
る。

また、電動駆動系の例えば駆動端末に設けた駆動規制手
段または運転時の駆動不能事故により発生する過大突出
電流に対しては、前記検知レベルである基準電圧と比較
電圧の入力回路に設けた時定数の差により、該電流を検
出してモータの駆動回路を遮断するため、駆動規制手段
によってモータを確実停止させることができるばかりで
なく、モータ運転時の不測事故にも対応してモータを停
止させることができる。さらに、自己保持リレー回路と
トランジスタスイッチにより前記自己保持を解除するた
め、操作スイッチで操作される駆動系の数が少ないとき
は部品手数が少なくてすむ。

請求項２のようにモータ起動時の過大電流検出用検出回
路を設けると、起動時の不測のモータ駆動不能の事故に
も対応してモータを停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の制御回路のブロック図、第２図は第１
図を具体的に示す回路図、第３図は第２図のタイムチャ
ート、第４図は変形実施例のブロック図、第５図は第４
図を具体的に示す回路図、第６図は第５図の第２検出回
路の作動状況を示すタイムチャートである。 10……制御手段、11……自動復帰式操作スイッチ、12…
…自己保持リレー回路、13……スイッチング回路、14…
…トランジスタスイッチ、15……限時タイマ回路、16、
16a……運転時過大電流検出用の検出回路、17……第２
検出回路、18……電動駆動系、19……規制手段、20……
被電動部材。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】正逆転するモータ及びギヤを含む電動駆動
   系18により被電動部材20を回動または往復動させ、電動
   駆動系18に設けた機械的回動または往復動の位置規制手
   段19により、被電動部材20を所定位置に停止させたと
   き、前記停止に伴って増大するモータ電流を検出してモ
   ータを停止させる制御装置において、 前記電動駆動系18を正逆転させるための操作信号を出力
   する自動復帰式操作スイッチ11と； 前記操作スイッチ11の操作により作動してモータの正ま
   たは逆転を保持する自己保持リレー回路12と； 前記リレー回路12のリレー接点によりモータを正逆転さ
   せるモータ駆動用のスイッチング回路13と； 前記自己保持リレー回路12を開閉させるトランジスタス
   イッチ14と； 前記操作信号により作動し、モータ起動時の電流検出を
   マスクして起動時の誤動作を防止すべく限時信号をトラ
   ンジスタスイッチ14に出力するタイマ回路15と； 前記モータ電流の増減に対し一定レベル差で追従する検
   知レベルをもち、定常運転時の過大突出電流を時定数の
   差により前記検知レベルと比較して、モータを停止させ
   るべくトランジスタスイッチ14を開かせる第１検出回路
   16とからなり； しかも、前記トランジスタスイッチ14は、検出回路16の
   プルアップ検出出力のダイオード順方向出力と、前記タ
   イマ回路15の限時信号とを並列接続したベース入力回路
   をもち、前記自己保持リレー回路12およびスイッチング
   回路13と直列接続している ことを特徴とする電動機構の制御回路。
2. 【請求項２】正逆転するモータ及びギヤを含む電動駆動
   系18により被電動部材20を回動または往復動させ、電動
   駆動系18に設けた機械的回動または往復動の位置規制手
   段19により、被電動部材20を所定位置に停止させたと
   き、前記停止に伴って増大するモータ電流を検出してモ
   ータを停止させる制御装置において、 前記電動駆動系18を正逆転させるための操作信号を出力
   する自動復帰式操作スイッチ11と； 前記操作スイッチ11の操作により作動してモータの正ま
   たは逆転を保持する自己保持リレー回路12と； 前記リレー回路12のリレー接点によりモータを正逆転さ
   せるモータ駆動用のスイッチング回路13と； 前記自己保持リレー回路12を開閉させるトランジスタス
   イッチ14と； 前記操作信号により作動し、モータ起動時の電流検出を
   マスクして起動時の誤動作を防止すべく限時信号をトラ
   ンジスタスイッチ14に出力するタイマ回路15と； 前記モータ電流の増減に対し一定レベル差で追従する検
   知レベルをもち、定常運転時の過大突出電流を時定数の
   差により前記検知レベルと比較して、モータを停止させ
   るべくトランジスタスイッチ14を開かせる第１検出回路
   16aと； 前記モータ起動突入電流より小さく、かつ低温時の定常
   最大運転電流値より大きな基準電流値と起動時過大電流
   とを比較してモータを停止させるべくトランジスタスイ
   ッチ14を開かせる第２検出回路17とからなり； しかも、前記トランジスタスイッチ14は、第１検出回路
   16aのプルアップ検出出力のダイオード順方向出力と、
   前記タイマ回路15の限時信号と、第２検出回路17の検出
   出力とを並列接続したベース入力回路をもち、前記自己
   保持リレー回路12およびスイッチング回路13と直列接続
   している ことを特徴とする電動機構の制御回路。