JPH10112992A - 直流モータを用いた開閉体の開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直流モータを用いて開閉体を開閉するにあた
り、簡単な構成で開閉体の停止状態を保持することがで
きること。 【解決手段】 シャッターは直流モータＭを駆動源とし
て開閉される。直流モータＭへの電源供給でシャッター
が開閉された後、電源供給が停止されシャッターが停止
するとき、短絡制御部８は、直流モータＭの電源端子６
ａ，６ｂ間に接続された短絡スイッチ７を所定時間だけ
閉じる。直流モータＭの慣性力等で生じた電力は、短絡
スイッチ７の閉ループで急激に消費され、直流モータＭ
内の鉄心に磁力が生じ磁石の磁力とつりあう方向に鉄心
を固定しようとする力が生じ、この方向で直流モータＭ
が停止する。シャッターは、この停止位置に保持され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流モータを駆動
源として用い、シャッター等の開閉体を開閉させる直流
モータを用いた開閉体の開閉装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シャッター等の開閉体は、駆動源のモー
タにより開閉駆動される。このシャッターは、開閉後や
途中停止時、電磁ブレーキによりモータの回転軸を固定
する方式が多く用いられている。一方、窓シャッター等
に多く用いられているスプリングバランス式のシャッタ
ーでは、シャッターの巻取りホイールにスプリングが取
り付けられ、シャッターカーテンがつりあう状態とされ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このスプリングバラン
ス式のシャッターのスプリングは、シャッターカーテン
の自重がつりあうスプリング力のものが用いられるが、
このスプリング力のバラツキによりバランスを常時安定
させることを行いにくい。バランスがとられていない状
態であると、途中で停めた場合に、シャッターカーテン
の自重の方が重いときには閉まる方向に移動し、一方、
スプリング力の方が強いときには開く方向にはね上が
る。

【０００４】また、前記電磁ブレーキは、ブレーキ力で
停止させることができるが、特別な構成でありコスト高
となる。この電磁ブレーキは、モータの作動中はブレー
キを解放させ、停止中及び非通電時にブレーキが作動す
る構成であるから、停止中における非常時など手動開閉
させるための特別な解放機構が必要である。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、簡単な構成で開閉体の停止状態を保持
することができる直流モータを用いた開閉体の開閉装置
を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の直流モータを用いた開閉体の開閉装置は、
請求項１記載のように、開閉体の開閉機構に連結される
直流モータＭと、前記直流モータＭの電源端子６ａ，６
ｂ間に接続され、接点が開閉自在な短絡スイッチ７と、
前記直流モータＭの駆動後における電源供給の停止時か
ら予め定められた所定時間Ｔだけ前記短絡スイッチ７を
閉じる制御を行う短絡制御部８と、を具備することを特
徴としている。

【０００７】また、請求項２記載のように、前記短絡制
御部８に設定される前記所定時間Ｔは、直流モータＭ停
止後の慣性力及び開閉体からの負荷に基づき、直流モー
タＭが電源供給停止後においても回転する時間に対応し
て設定する。

【０００８】開閉体の開閉停止のため、直流モータＭへ
の電源供給を停止させると、この停止が短絡制御部８で
検出され、短絡制御部８は短絡スイッチ７を所定時間Ｔ
だけ閉じる。これにより直流モータＭの電源端子６ａ，
６ｂ同士間が短絡され、回転力の慣性で生じた電圧（電
流）がこの短絡スイッチ８で形成される閉ループ内で急
激に消費され、直流モータＭの鉄心に磁力が生じ磁石の
磁力とつりあう方向に鉄心を固定しようとする力が生
じ、この方向で直流モータＭが停止する。直流モータＭ
の回転軸はこの停止状態で安定するため、開閉体が停止
した位置で安定して位置する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を示
す回路図である。直流電源は、装置１の電源スイッチ２
を介して供給／遮断され、開閉スイッチ３（３ａ，３
ｂ）を介して直流モータＭに供給される。開閉スイッチ
３ａ，３ｂは互いに連動し、直流モータＭの電源端子６
ａ，６ｂに対する電流方向を切替え直流モータＭを正転
あるいは逆転させる。

【００１０】直流モータＭの回転軸には、所定比で減速
させる減速機５が連結され、この減速機５を介してシャ
ッターの巻取りホイールが連結される。巻取りホイール
にはスラットの吊り元が取り付けられており、開閉スイ
ッチ３の切替えに対応してシャッターが上昇／下降す
る。

【００１１】そして、この装置１には、直流モータＭの
電源端子６ａ，６ｂ同士間に短絡スイッチ７が設けられ
る。この短絡スイッチ７はリレー接点で構成され、短絡
制御部８に設けられた駆動リレーの作動により開閉制御
される。

【００１２】図２は、直流モータＭの内部構造を示す図
である。Ｎ極及びＳ極の永久磁石１０ａ，１０ｂの間で
回転するコイル１１の両端には、それぞれ整流子片１２
ａ，１２ｂが設けられ、固定されたブラシ１３ａ，１３
ｂを介して端子７ａ，７ｂに導出されている。コイル１
１は鉄心に巻回されており、この鉄心が回転するもので
あるが、このコイル１１は、停止時に永久磁石１０ａ，
１０ｂが磁束方向上に位置して停止する状態が最も安定
する。

【００１３】短絡制御部８は、直流モータＭに対する電
源供給が遮断あるいは停止された直後に所定時間、短絡
スイッチ７を閉じる制御する。具体的には、前記電源ス
イッチ２、開閉スイッチ３が閉じられた状態で直流モー
タＭが駆動された後、電源スイッチ２が開かれた直後に
短絡スイッチ７を閉じる。

【００１４】図３は、直流モータＭへの電源供給状態
と、短絡スイッチ７の閉鎖タイミングを示すタイミング
チャートである。同図（ａ）は電源スイッチ２の開閉状
態、（ｂ）は開閉スイッチ３の開閉状態、（ｃ）は短絡
スイッチ７の開閉状態を示す図である。これらの図に示
すように、シャッターの開閉いずれの場合においても、
この開閉が停止された直後に短絡スイッチ２が短絡時間
Ｔだけ閉じられる。

【００１５】直流モータＭは、電流の供給が停止された
後においてもシャッター負荷や直流モータＭ自身のイナ
ーシャにより回転を続けようとする慣性力が働いてい
る。この電流の供給停止後に直流モータＭが回転を続け
ようとすると、磁石の磁力を打ち消す方向にコイルに電
圧が生じる。このとき、短絡スイッチ８が短絡時間Ｔだ
け閉じられているから、生じた電圧（電流）がこの短絡
スイッチ８で形成される閉ループ内で急激に消費され
る。このことで鉄心に磁力が生じ磁石の磁力とつりあう
方向に鉄心を固定しようとする力（ブレーキ力）が生
じ、この方向で直流モータＭが停止する。このとき、停
止時に単に電源供給を停止させるものに比して短時間で
停止できるようになる。

【００１６】この短絡時間Ｔは、シャッター負荷や直流
モータＭ自身のイナーシャにより回転を続けようとする
慣性力を相殺するに相当する時間より若干長めに設定さ
れる。シャッターの間口、高さ等の大きさや直流モータ
Ｍの仕様、及びシャッターの巻取り軸にスプリングを用
いたときには、この平衡用のスプリングを考慮して得ら
れる開閉特性によってそれぞれ異なる値となり、この値
が予め設定される。

【００１７】この後、短絡スイッチ８を開放しても、磁
石の磁力が最も大きく作用する位置に回転軸が停止した
状態となっているため、保持しようとする力が安定して
働きブレーキ力が安定する。これにより、直流モータＭ
が停止した後であっても、この停止位置を安定して保持
することができるようになる。このため、停止時の開閉
位置で閉まる方向あるいは開く方向にはね上がることな
く、該停止状態を保つことができるようになる。これ
は、特に、スプリングバランス式のシャッターでのバラ
ンスが取りにくい位置で停止したときに特に有効に働
く。

【００１８】このように直流モータＭが停止した後に
は、短絡スイッチ８は短絡時間Ｔ経過後に開放されブレ
ーキが解除されるため、この開放後においてシャッター
を直接手動で開閉させる力が加えられると、直流モータ
Ｍも連動して回転する。このため、本発明によれば、非
常時等に直接シャッターを開閉させたいときにこれを行
うことができるようになっている。

【００１９】また、上記電源スイッチ２及び開閉スイッ
チ３をリレー接点で構成し、短絡制御部８は、これらリ
レー接点の開閉を駆動リレーで制御する構成としてもよ
い。このとき、駆動リレーは、図示しない操作部に設け
られた開放／閉鎖／停止の各押釦スイッチの押動操作に
基づき、開放、閉鎖操作時に電源用のリレーと開放用の
リレー／あるいは閉鎖用のリレーを作動させ、停止操作
時には、これらリレーを非作動状態として構成する。

【００２０】さらに、シャッター開閉後における停止は
上記開閉操作以外に、シャッターが上限あるいは下限に
達した時期にも同様に生じる。このため、上記短絡制御
部８は、これらシャッターの上限及び下限位置が各リミ
ットスイッチ等の検出手段で検出されたときに、同様に
短絡スイッチ７を短絡時間Ｔだけ短絡させることによ
り、これら上限、下限位置での速やかな停止制御を行え
るようになる。これにより、上限位置にあるシャッター
ケースの開口部、及び下限位置にある水切り等との間で
不要な力が加えられず、シャッター及び建物側双方の傷
みを防止できる。

【００２１】上記実施の形態では、開閉体としてシャッ
ターを例に説明したが、これに限らず直流モータで開閉
制御するものであれば、ブラインドやドアを開閉の適用
対象とすることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、開閉体を開閉駆動する
直流モータの電源端子間に短絡スイッチを設け、開閉後
の電力供給停止時に短絡スイッチを所定時間だけ閉じる
構成により、開閉体の停止時の状態を安定に保持するこ
とができるようになり、これを簡単かつ低コストに構成
することができる。短絡スイッチは直流モータの停止時
に所定時間だけ閉じられる構成であるから、停止期間中
は手動で開閉体を開閉させることができるようになる。
特に非常時においても特別な操作を行わずとも開閉体を
開閉できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の直流モータを用いた開閉体の開閉装置
をを示す回路図。

【図２】直流モータの内部を示す図。

【図３】（ａ），（ｂ）は、それぞれシャッター開閉用
のスイッチの開閉状態を示すタイミングチャート。
（ｃ）は、短絡スイッチの開閉状態を示すタイミングチ
ャート。

【符号の説明】

２…電源スイッチ、３…開閉スイッチ、５…減速機、６
ａ，６ｂ…電源端子、７…短絡スイッチ、８…短絡制御
部。

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１２月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東園 裕一 東京都板橋区志村３丁目26番４号 文化シ ヤッター株式会社内 (72)発明者 鈴木 利往 愛知県大府市大東町二丁目25番地 大洋産 業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉体の開閉機構に連結される直流モー
   タと、 前記直流モータの電源端子間に接続され、接点が開閉自
   在な短絡スイッチと、 前記直流モータの駆動後における電源供給の停止時から
   予め定められた所定時間だけ前記短絡スイッチを閉じる
   制御を行う短絡制御部と、を具備することを特徴とする
   直流モータを用いた開閉体の開閉装置。
2. 【請求項２】 前記短絡制御部に設定される前記所定時
   間は、直流モータ停止後の慣性力及び開閉体からの負荷
   に基づき、直流モータが電源供給停止後においても回転
   する時間に対応して設定された請求項１記載の開閉体の
   開閉装置。