JPH1113370A - バランス式電動シャッターにおける制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下降中のシャッターカーテンに人等の障害物
が挟まれて電動モータが停止した場合、障害物の退避を
容易に行えるようにする。 【解決手段】 シャッターカーテンの下降中に、障害物
検知に基づいて電動モータ９が駆動停止した場合、該モ
ータ停止後、検知された障害物が退避するのに必要とし
て予め設定される所定時間Ｇが経過してから、ブレーキ
１１による制動が開始するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物の開口部等に
建付けられる電動シャッターの技術分野に属するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種電動シャッターのなかに
は、巻取ドラムに巻装されるシャッターカーテンの昇降
動を電動モータの駆動に基づいて行うと共に、巻取ドラ
ムをシャッターカーテン上昇側に付勢する付勢力が昇降
動に伴うシャッターカーテンの自重変化と略釣り合うよ
うに変化するバランス弾機を設けた所謂バランス式電動
シャッターがあるが、さらにこのものに、電動モータの
駆動停止状態でモータ回転に制動を与えるための制動手
段、シャッターカーテンの上限位置および下限位値を検
知する上限、下限位置検知手段、シャッターカーテンの
下降作動時における障害物を検知する障害物検知手段、
前記上限位置、下限位置および障害物検知に基づいて電
動モータの駆動を停止させるための障害物モータ停止手
段、停電時等にシャッターカーテンの昇降動を手動で行
えるよう電動モータと巻取ドラムとの連結を断続するク
ラッチ手段等の各種手段を設けたものがある。このよう
なものにおいて、従来、前記制動手段は、電動モータの
駆動停止状態でシャッターカーテンが不用意に昇降動す
ることがないよう、モータ停止後直ちに働くように設定
されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに前記従来の電
動シャッターにおいて、下降中のシャッターカーテンに
人等の障害物が挟まれて障害物検知されたような場合、
障害物モータ停止手段により電動モータが停止すると共
に、該停止した電動モータは制動手段により直ちに制動
状態となる。このため、シャッターカーテンを押し上げ
て障害物の脱出を計ろうとしても、該シャッターカーテ
ンが制動状態の電動モータに連結されているため容易に
押し上げることができないという問題がある。そこで、
障害物検知がなされた場合に、電動モータを反転させて
シャッターカーテンを上昇させる制御を行うことが提唱
されるが、このものは、障害物検知とシャッターカーテ
ン下限位置検知とが同じ検知状態となるもの（例えば、
下降作動中にシャッターカーテンが障害物および床面等
に接当して下動規制されたときに電動モータに働く過負
荷を検知することで障害物検知および下限位置検知を行
うもの）に採用することはできず、ここに本発明が解決
しようとする課題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、シャッターカーテンの昇降動を
行うべく巻取ドラムを正逆回転させるための電動モータ
と、巻取ドラムをシャッターカーテン上昇側に付勢する
付勢力がシャッターカーテンの自重変化に略釣り合うよ
うに変化するバランス弾機と、前記電動モータの駆動停
止状態でモータ回転に制動を与えるための制動手段と、
シャッターカーテンの下降作動時における障害物検知に
基づいて電動モータの駆動を停止させるための障害物モ
ータ停止手段とを備えて構成されるバランス式電動シャ
ッターにおいて、前記障害物モータ停止手段による電動
モータの駆動停止後、検知された障害物が退避するのに
必要として予め設定される所定の時間遅れをもって前記
制動手段による制動を開始させるための制動遅延手段が
設けられているものである。そして、この様にすること
により、障害物検知がなされて電動モータが停止した場
合、障害物が退避するのに必要として予め設定される所
定の時間遅れをもって制動手段の制動が開始することに
なって、該制動開始するまでの非制動状態のあいだにシ
ャッターカーテンを押し上げて障害物の退避を行うこと
ができ、退避が容易になる。そしてこのものは、障害物
検知およびシャッターカーテンの下限位置検知をする検
知手段として、シャッターカーテン下降作動時に電動モ
ータに働く過負荷を検知するものを用いたもののよう
に、障害物検知と下限位置検知とが同じ検知状態で、障
害物検知のときだけ特別な制御を行うことができないよ
うな場合に、特に有用である。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図面において、１は建物の開口部
等に建付けられるバランス式の電動シャッターであっ
て、該電動シャッター１は、開口部の左右両側に立設さ
れるガイドレール２、該ガイドレール２にガイドされて
昇降動するシャッターカーテン３、該シャッターカーテ
ン３を構成する複数のスラット３ａ、シャッターカーテ
ン３が巻装される巻取りドラム４、該巻取りドラム４を
回動自在に軸承すべくシャッターケース５に固定される
固定軸６、該固定軸６と前記巻取りドラム４とのあいだ
に介装されて巻取りドラム４をシャッターカーテン上昇
側に向けて付勢するバランス弾機７、前記シャッターカ
ーテン３の昇降動を行うべく巻取りドラム４に連動連結
される後述の開閉機８等の部材装置から構成されている
こと等の基本的構成は従来通りである。ここで、前記バ
ランス弾機７の付勢力は、シャッターカーテン３の昇降
動に伴う自重変化と略釣り合うように設定されるが、図
２のグラフ図に示すように、シャッターカーテン３の上
限および下限位置では、バランス弾機７の付勢力の方が
シャッターカーテン３の自重よりも大きく設定されてい
て上り勝手となっている。

【０００６】前記開閉機８は、電動モータ９、該電動モ
ータ９の回転を減速して出力する減速機１０、電動モー
タ９の駆動停止状態でモータ回転に制動を与えるための
ブレーキ（制動手段）１１等の装置が一体的に組込まれ
たものであって、該開閉機８の出力軸８ａは、後述する
クラッチ１２、ピニオンギア１３、リングギア１４を介
して前記巻取りドラム４に連動連結されており、而して
電動モータ９の正逆駆動に基づいて巻取りドラム４が正
逆回転し、これに伴ってシャッターカーテン３が巻取り
ドラム４に巻取り、巻戻されることでシャッターカーテ
ン３の昇降動が行われる構成となっている。

【０００７】また、前記クラッチ１２は、出力軸８ａと
ピニオンギア１３とのあいだの動力伝動を断続するもの
であって、該クラッチ１２の続状態ではピニオンギア１
３は出力軸８ａと一体的に回動するが、クラッチ１２の
断状態では、ピニオンギア１３は出力軸８ａから切離さ
れて自由回動できるようになっている。これにより、停
電時等に電動モータ９が制動状態となっていて出力軸８
ａを回動させることができない場合でも、クラッチ１２
を断状態にすることにより手動でシャッターカーテン３
を昇降させることができるようになっている。そしてこ
のクラッチ１２の断続は、図示しないレバー等の操作具
によって手動操作できるようになっている。

【０００８】さらに、１６は前記電動モータ９に働く過
負荷を検知する過負荷検知手段であって、このものは、
例えばモータ反力の検出、あるいはモータ回転速度の低
下を検出することにより過負荷検知を行うものである
が、該過負荷検知手段１６は、後述する制御部１７に接
続されている。ここで、本実施の形態では、前記過負荷
検知手段１６により、シャッターカーテン３の上限位置
検知、下限位置検知および障害物検知を行う構成となっ
ている。つまり、シャッターカーテン３の上昇作動中
に、シャッターカーテン３の最下端に設けられる座板３
ｂがシャッターケース５に形成されるマグサ部に接当し
て上動規制されると電動モータ９に過負荷が働くが、該
過負荷が過負荷検知手段１６により検知され、これによ
って上限位置検知がなされる。また、シャッターカーテ
ン３の下降作動中に、前記座板３ｂが床面に接当して下
動規制されたとき、あるいは座板３ｂが人等の障害物に
接当して下動規制されたときに電動モータ９に働く過負
荷が過負荷検知手段１６により検知されることで、下限
位置検知および障害物検知がなされる。

【０００９】また、１８は躯体側に取付けられる三点式
押釦スイッチのスイッチ盤であって、このものには、上
昇（開）スイッチ１９、下降（閉）スイッチ２０、停止
スイッチ２１の各押釦スイッチが設けられているが、こ
れら各スイッチ１９、２０、２１も前記制御部１７に接
続されている。

【００１０】前記制御部１７は、マイクロコンピュータ
等から構成されるものであるが、このものは、前記過負
荷検知手段１６、上昇、下降、停止スイッチ１９、２
０、２１等からの信号を入力し、該入力信号に基づい
て、前記電動モータ９、ブレーキ１１に対し、それぞれ
対応する駆動回路を介して指令を出力するように構成さ
れている。

【００１１】次に、前記制御部１７における制御手順に
ついて図５、図６、図７に示すフローチャート図に基づ
いて説明する。まず、図５に示すメインルーチンにおい
て、電源投入されてシステムがスタートすると初期設定
がなされる。この初期設定の段階で、電動モータ９は駆
動停止状態、ブレーキ１１はＯＮ（制動）状態に設定さ
れている。次いで制御部１７は、停止スイッチ２１が予
め設定される所定時間Ａ（例えば１０秒）以上押し続け
られているか否かを判断する。ここで、停止スイッチ２
１が所定時間Ａ以上押し続けられていると判断された場
合には、後述する「工事モード」のサブルーチンに移行
する。また、押し続けられていないと判断された場合に
は、後述する「通常運転モード」のサブルーチンに移行
する。

【００１２】前記「工事モード」は、電動シャッター１
の据え付け工事や保守点検等において種々の調整を行う
場合等に用いられるモードであって、このモードにおい
ては、上昇スイッチ１９または下降スイッチ２０が押し
操作された場合、該押し操作されている間だけ電動モー
タ９がシャッターカーテン上昇側または下降側に駆動す
る所謂押し切り運転が行われる。そしてこの押し切り運
転中に、前記過負荷検知手段１６から電動モータ９に過
負荷が働いているという検知信号が入力された場合、制
御部１７は、電動モータ９に対し、駆動−停止を短間隔
で繰り返すインチング動作を行うよう制御指令を出力し
て、オペレータに過負荷状態であることを知らせる。こ
の場合、インチング動作と同時に、またはインチング動
作に替えて、ブザー等の報知器（図示せず）でオペレー
タに報知するようにしても良い。またこの押し切り運転
中に、二個以上のスイッチ（例えば上昇スイッチ１９と
下降スイッチ２０）が同時に押し操作された場合には、
電動モータ９に停止指令が出力される。そしてこの「工
事モード」のサブルーチンは、電動モータ９の停止後、
予め設定される所定時間Ｂ（例えば１０秒）以上何れの
スイッチ１９、２０、２１の押し操作もない場合に、前
記メインルーチンに復帰する。

【００１３】次いで、前記「通常運転モード」のサブル
ーチンについて、図６、図７に示すフローチャート図に
基づいて説明すると、まず制御部１７は、上昇スイッチ
１９が押し操作されているか否かを判断する。ここで、
押し操作されている場合には、シャッターカーテン３の
上昇制御が行われる。つまり制御部１７は、電動モータ
９に対し、シャッターカーテン上昇駆動の制御指令を出
力すると共に、ブレーキ１１に対してＯＦＦ（非制動）
指令を出力する。そして、上記電動モータ９の上昇駆動
中に、過負荷検知手段１６から過負荷検知の信号が入力
された場合、前述したように上限位置検知がなされたと
して、制御部１７は、予め設定される所定時間Ｃ（例え
ば１秒）のあいだ、電動モータ９に対して駆動停止指令
を出力すると共に、ブレーキ１１に対してＯＮ（制動）
指令を出力する。次いで制御部１７は、予め設定される
所定時間Ｄ（例えば０．１秒）のあいだ、電動モータ９
に対しシャッターカーテン下降側駆動の制御指令を出力
すると共に、ブレーキ１１に対しＯＦＦ指令を出力す
る。続けて制御部１７は、電動モータ９に対して駆動停
止指令を出力し、さらに該電動モータ９の駆動停止指令
出力から予め設定される所定時間Ｅ（例えば１秒）が経
過した後、ブレーキ１１に対してＯＮ指令を出力してメ
インルーチンに復帰する。尚、前記所定時間Ｅの経過を
待つことなく、直ちにブレーキ１１にＯＮ指令を出力す
る構成にしても良い。ここで、上記シャッターカーテン
３の上昇制御中に、停止スイッチ２１が押し操作された
場合、制御部１７は、電動モータ９に対して駆動停止指
令を出力すると共に、ブレーキ１１に対してＯＮ指令を
出力してメインルーチンに復帰する。またこの上昇制御
中に、下降スイッチ２０が操作された場合、電動モータ
９の上昇駆動中であれば無視するが、電動モータ９の上
昇駆動中でないときには、後述する下降制御に移行す
る。さらに制御部１７は、前記電動モータ９の上昇駆動
が、予め設定される所定時間Ｆ（例えば４０秒）以上続
いた場合には、何らかの異常が発生したとみなして、電
動モータ９に対して駆動停止指令を出力すると共に、ブ
レーキ１１に対してＯＮ指令を出力してメインルーチン
に復帰する。また上昇制御中に、さらに上昇スイッチ１
９が操作された場合には、これを無視する。

【００１４】一方、前記上昇スイッチ１９が押し操作さ
れているか否かの判断で操作されていないと判断された
場合には、続けて制御部１７は、下降スイッチ２０が押
し操作されているか否かを判断する。ここで、下降スイ
ッチ２０が押し操作されていると判断された場合には、
シャッターカーテン３の下降制御が行われる。つまり制
御部１７は、電動モータ９に対し、シャッターカーテン
下降側駆動の制御指令を出力すると共に、ブレーキ１１
に対してＯＦＦ（非制動）指令を出力する。そして、上
記電動モータ９の下降駆動中に、過負荷検知手段１６か
ら過負荷検知の信号が入力された場合、前述したように
下限位置検知あるいは障害物検知がなされたとして、制
御部１７は、電動モータ９に対して駆動停止指令を出力
する。さらに、該電動モータ９の停止指令出力から予め
設定される所定時間Ｇが経過した後、ブレーキ１１に対
してＯＮ指令を出力してメインルーチンに復帰する。こ
こで前記所定時間Ｇは、下降中のシャッターカーテン３
に人や物等の障害物が挟まれて電動モータ９が停止した
ような場合を想定したもので、挟まれた障害物を、人が
非制動状態（ブレーキＯＦＦ状態）のシャッターカーテ
ン３を押し上げて脱出させるのに必要な時間（例えば５
秒）として設定される。さらに、上記シャッターカーテ
ン３の下降制御中に、停止スイッチ２１が押し操作され
た場合、制御部１７は、電動モータ９に対して駆動停止
指令を出力すると共に、ブレーキ１１に対してＯＮ指令
を出力してメインルーチンに復帰する。また上昇スイッ
チ１９が押し操作された場合には、電動モータ９に対し
て駆動停止指令を出力すると共にブレーキ１１に対して
ＯＮ（制動）指令を出力し、その後、前述の上昇制御に
移行する。さらに制御部１７は、前記電動モータ９の下
降駆動が、前記所定時間Ｆ以上続いた場合には、何らか
の異常が発生したとみなして、電動モータ９に対して駆
動停止指令を出力すると共に、ブレーキ１１に対してＯ
Ｎ指令を出力してメインルーチンに復帰する。またこの
下降制御中に、さらに下降スイッチ２０が操作された場
合には、これを無視する。

【００１５】叙述の如く構成されたものにおいて、シャ
ッターカーテン３の下降作動中に人等の障害物が接当し
て下動規制されたような場合、前述したように過負荷検
知手段１６によって障害物検知がなされ、該障害物検知
に基づいて電動モータ９が駆動停止するが、この場合に
ブレーキ１１による電動モータ９の制動は、上記モータ
停止から所定時間Ｇが経過した後に開始することにな
る。

【００１６】この結果、下降中のシャッターカーテン３
に人等の障害物が挟まれて電動モータ９が停止したよう
な場合、該モータ停止から所定時間Ｇのあいだはブレー
キ１１がＯＦＦ（非制動）状態に保持されることになっ
て、このあいだにシャッターカーテン３を押し上げて障
害物の脱出ができることになり、脱出が容易となる。

【００１７】そしてこのものは、シャッターカーテン３
の下降作動中に電動モータ９に働く過負荷を過負荷検知
手段１６が検知することで下限位置検知および障害物検
知を行う構成となっていて、下限位置検知と障害物検知
とが同じ検知状態となって判別することができないもの
であるが、このように両検知が判別できないため障害物
検知のときだけ特別な制御（例えば障害物検知されたと
きに電動モータ９を反転させてシャッターカーテン３を
上昇させる等）を行うことが困難なものに、特に有用で
ある。尚、下限位置検知により停止した電動モータ９
は、所定時間Ｇ経過後には制動状態となるから、防犯上
の問題はない。

【００１８】さらにこのものにおいて、シャッターカー
テン３の下限位置検知がなされて電動モータ９が駆動停
止したとき、該電動モータ９はシャッターカーテン下降
側に向けて過負荷状態となっていると共に、シャッター
カーテン３は、座板３ｂが床面に接当していて少し撓ん
だ状態となっているが、前述したように電動モータ９は
停止から所定時間Ｇのあいだは非制動状態に保持される
ため、この非制動状態のあいだに前記電動モータ９の過
負荷状態が解消されるとともに、シャッターカーテン３
は、前述したように下限位置では上り勝手となっている
ため若干上昇し、これによって前記撓みがとれることに
なる。また、前記電動モータ９の過負荷状態が解消され
ることにより、動力伝動系中のギア噛合が弛んだ状態と
なって、停電時等にシャッターカーテン３を手動で昇降
させるべくクラッチ１２を断つとき、該クラッチ断操作
を軽く行えることになって、操作性が向上する。

【００１９】一方、シャッターカーテン１の上限位置検
知がなされて電動モータ９が停止した場合、予め設定さ
れる所定時間Ｄのあいだ電動モータ９がシャッターカー
テン下降側に反転し、さらに所定時間Ｅ経過後にブレー
キ１１による制動が開始されることになる。この結果、
上限位置検知により電動モータ９が停止した時点では、
該電動モータ９はシャッターカーテン上昇側に向けて過
負荷状態となっていると共に、シャッターカーテン３は
バランス弾機７の付勢力によって巻取ドラム４に強く巻
締められた状態となっているが、前記所定時間Ｄのあい
だ電動モータ９を反転させることにより、前記巻締めら
れたシャッターカーテン３が弛むことになる。これによ
り、スラット３ａの張り過ぎを解消できると共に、動力
伝動系中のギア噛合が弛んだ状態となって、前述の下限
位置の場合と同様に、クラッチ１２の断操作を軽く行え
ることになる。因みに、前記電動モータ９を反転させる
所定時間Ｄは、巻取ドラム４に巻締められたシャッター
カーテン３を弛ませるに足りる僅かな時間で良く、シャ
ッターカーテン３が下降してしまうほど長く設定されな
いことは勿論である。

【００２０】尚、本発明は上記実施の形態に限定されな
いことは勿論であって、シャッターカーテンの下降制御
において、下限位置検知あるいは障害物検知による電動
モータ９の停止後、予め設定される僅かな所定時間Ｈ
（例えば０．５秒）電動モータ９を反転（シャッターカ
ーテン上昇側に駆動）させ、さらに所定時間Ｇ経過後に
ブレーキ１１による制動を開始するように構成すること
もできる。またクラッチ手段は、上記実施の形態では、
電動モータと巻取ドラムとの連結を断続するものである
が、これに限定されることなく、電動モータと制動手段
との連結を断続するものであっても勿論良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動シャッターの概略正面図である。

【図２】シャッターカーテンの昇降動に伴う自重変化と
バランス弾機の付勢力変化との関係を示すグラフ図であ
る。

【図３】開閉機および動力伝動部の拡大図である。

【図４】制御部の入出力を示すブロック図である。

【図５】メインルーチンを示すフローチャート図であ
る。

【図６】通常運転モードルーチンの上昇制御部分を示す
フローチャート図である。

【図７】通常運転モードルーチンの下降制御部分を示す
フローチャート図である。

【符号の説明】

１ 電動シャッター ３ シャッターカーテン ４ 巻取ドラム ７ バランス弾機 ９ 電動モータ １１ ブレーキ １２ クラッチ １６ 過負荷検知手段 １７ 制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャッターカーテンの昇降動を行うべく
   巻取ドラムを正逆回転させるための電動モータと、巻取
   ドラムをシャッターカーテン上昇側に付勢する付勢力が
   シャッターカーテンの自重変化に略釣り合うように変化
   するバランス弾機と、前記電動モータの駆動停止状態で
   モータ回転に制動を与えるための制動手段と、シャッタ
   ーカーテンの下降作動時における障害物検知に基づいて
   電動モータの駆動を停止させるための障害物モータ停止
   手段とを備えて構成されるバランス式電動シャッターに
   おいて、前記障害物モータ停止手段による電動モータの
   駆動停止後、検知された障害物が退避するのに必要とし
   て予め設定される所定の時間遅れをもって前記制動手段
   による制動を開始させるための制動遅延手段が設けられ
   ているバランス式電動シャッターにおける制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、障害物検知およびシ
   ャッターカーテンの下限位置検知をする検知手段は、シ
   ャッターカーテン下降作動時に電動モータに働く過負荷
   を検知するものであるバランス式電動シャッターにおけ
   る制御装置。