WO2002006622A1

WO2002006622A1 - Structure d'enroulement pour volet

Info

Publication number: WO2002006622A1
Application number: PCT/JP2001/006180
Authority: WO
Inventors: Toru Matsuda; Kenichi Tanaka; Kenji Hosoyama
Original assignee: Yamato Tape Co., Ltd.; Sanwa Shutter Corporation
Priority date: 2000-07-18
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2002-01-24
Also published as: JP2002030878A; JP4465567B2

Description

明細書

シャッターの卷上構造技術分野

本発明は、住宅用のシャッターの卷上構造に関し、特に、ステッピングモータの駆動を制御してシャッターを卷上げ，卷下げし得るように構成したシャッターの巻上構造に関するものである。技術背景

住宅に於ける窓やテラス等の開口部では、外部に雨戸を設けることがある。この場合、雨戸を収容する戸袋を設ける必要があって必ずしも全ての開口部に設置し得るものではないという問題や、戸袋が外観を損なうことがあるという問題があるため、開口部の外部にシャッターを設置することがある。このシャッターは多数のスラットを接続して構成したシャッタ一体を巻胴に巻き付けることで開口部の開閉を行なうため、シャッター体及ぴ卷胴の収容ボックスが上部に形成されることとなり、該収容ボックスを建物の軒や庇の下側に配置することが出来る。このため、開口部が建物の入隅部に形成されるような場合であっても設置することが出来る。住宅に設置し得るシャッターは間口幅ゃ揚程が小さく、手動操作によって容易に開閉することが出来る。しかし、住宅に形成される開口部の数は比較的多く、これらの開口部に設置した全てのシャッターを手動操作して開閉するには多くの労力が必要となる。このため、最近では、モータによって卷胴を回転させてシャッター体の卷上げ，巻下げを行なえるようにしたシャッターも提供されている。

モータによって卷胴を回転させてシャッタ一体の卷上げ，卷下げを行なうように構成したシャッターでは、センサーやモータに取り付けたロータリ一エンコーダーによってシャッター体の卷上限，卷下限を検出してモータの駆動を停止させるように構成することで、巻上げ開始或いは卷下げ開始を指示した後、シャッター体が所定位置に到達し、或いはモータが所定量回転したとき自動停止させるのが一般的である。モータによって卷胴を回転させるように構成したシャッターでは、取り付けるぺき開口部の高さに対応させてシャツタ一体の巻上限，卷下限を調整する必要がある。例えば、シャッター体の卷上限，卷下限を接触式或いは非接触式のセンサーによつて検出するように構成したシャツタ一の場合、これらのセンサーをシャツタ一体の卷上経路に配置すると共に信号線の配線工事を行なう必要があり、前記卷上経路に沿つて比較的大きなスペースが要求されるという問題がある。またモータに取り付けたロータリーエンコーダーによってシャッタ一体の卷上限，卷下限を検出し得るように構成したシャッターの場合、シャッタ一体の卷上経路に沿ったスペースは要求されないものの、ロータリーエンコーダ一やパルスをカウン卜する計数器等の部品が必要となり、これらの部品に対する配線工事等も必要となるという問題がある。

また例えばシャッタ一体とレールとの間に障害物を挟み込んだような場合、卷上限，卷下限にセンサーを配置して構成したシャツタ一では、これらのセンサーによつてシャツタ一体が卷上限或レ、は卷下限に到達したことを検出出来ず、巻上中にはモータに過大な付加を与えると共に障害物にも大きな力を作用させ、巻下中には卷胴の過大な回転によって逆巻を生じたり、障害物にシャッター体の重量を作用させることになる。また口一タリーエンコーダーを有する構造では、パルスを計数して巻上限，卷下限に到達したとして判断するため、実際にシャッター体を卷上げ，卷下げしていないにも関わらず、停止してしまうという問題がある。

本発明の目的は、構造が簡単な、且つシャッター体が障害物を挟み込んだ場合に判断することが出来るシャツタ一の卷上構造を提供することにある。発明の開示

上記課題を解決するために本発明に係るシャツタ一の卷上構造は、シャツタ一体及び該シャッタ一体を卷き付ける卷胴を有する機構部と、ステッピングモータを有し該ステツビングモータの回転を前記卷胴に伝達する駆動部と、前記ステツビングモータに通電する電源部と、前記電源部に於ける電圧又は電流を検出する電源検出部と、前記電源部を操作する操作部と、前記操作部を操作してステッピングモータを一方向に回転させ前記電源検出部が予め設定された電圧又は電流よりも大きい電圧又は電流を検出したときシャッタ一体が卷上限又は卷下限に達したと認識してステツビングモータの回転を停止させた後該回転方向とは反対方向に所定角度回転させるように制御し且つ前記反対方向の所定角度回転が停止したときのステッビングモータに対する駆動パルス数であって卷上限から卷下限までの間の駆動パルス数を記憶する記憶部を有する制御部とを有して構成されるものである。上記シャッターの卷上構造では、駆動部にステッピングモータを有するので、モータの回転をロータ'リーエンコーダーから発生するパルスを計数して検出する従来の方式とは異なり、ステッピングモータに対して所定数のパルスを与えることで、回転数を制御することが出来る。このため、部品点数や配線工事を極端に少なくすることが出来、構造を簡単にすることが出来る。

シャッタ一体が卷上限或いは卷下限に到達したとき、該シャッタ一体の移動が阻止されることとなり、ステッピングモータに対する負荷が増加し、これに伴って電源検出部ではステッビングモータに対する駆動電流が増加したことを検出することが出来る。従って、前記駆動電流を監視することで、シャッター体が卷上限，卷下限に到達したことを検出することが出来る。

このため、操作部を操作してシャッター体を巻上げる方向にステッピングモータを回転させ、電源検出部で駆動電流が増加したことを検出したときシャッター体が卷上限に到達したとして認識することが出来る。このとき、シャッター体は負荷を受けた状態で巻上げられており、長期間使用するには好ましくはないため、ステッビングモータを卷上方向とは反対方向に所定角度回転させて停止させることで、シャッタ一体を好ましい状態に巻上げることが出来る。

また操作部を操作してシャッター体を巻下げる方向にステッピングモータを回転させ、電源検出部で駆動電流が増加したことを検出したときシャッタ一体が卷下限に到達したとして認識することが出来る。このとき、シャッター体は弛んだ状態であり、該シャッター体は自重を受けた状態である。従って、ステッピングモータを卷下方向とは反対方向に所定角度回転させて停止させることで、シャッタ一体を好ましい状態に卷下げることが出来る。 -体を卷上げた状態から卷下げた状態に至る間モータの駆動パルス数を記憶部に記憶させておくことで、次に操作部から卷上，卷下の操作がなされたとき、記憶した駆動パルス数に基づいてステッピングモータを駆動することで、反対方向の回転制御を伴うことなく卷上，卷下を行なうことが出来る。

上記シャッターの巻上構造に於いて、制御部が、記憶部に記憶した卷上限から卷下限までの間の駆動パルス数に基づレ、て前記ステツピングモータを駆動している間に前記電源検出部が予め設定された電圧又は電流よりも大きい電圧又は電流を検出したときシャッタ一体の卷上げ，卷下げに障害が発生したとして判断する判断部を有して構成することが好ましい。

上記の如く構成されたシャッターの巻上構造では、操作部の操作に基づいて制御部から記憶部に記憶させた駆動パルスがステツピングモータに対して発生している間に、電源検出部から駆動電流が増加していることを検出したとき、判断部に於いて、この駆動電流の増加原因はシャッター体が卷上限，卷下限に到達したことに伴うものではなく、シャッタ一体が何らかの障害物を挟んだためであるとして判断することが出来る。従って、判断部の判断に基づいてステッピングモータの駆動を停止することが出来、且つ支障信号を発生して周囲に知らせることが出来る。図面の簡単な説明

図 1は、シャッターの卷上構造を説明するブロック図である。図 2は、シャツターの構造を概略的に説明する斜視図である。発明を実施するための最良の形態

以下、上記シャッターの巻上構造の好ましい実施形態について図を用いて説明する。図 1はシャッターの卷上構造を説明するブロック図である。図 2はシャッターの構造を概略的に説明する斜視図である。

先ず、図 2によりシャッターの構造について説明する。図に於いて、シャッター Aは、複数のスラット 1 aを並べて互いに屈曲可能に接続して構成されたシャツタ一体 1と、該シャッター体 1を卷き付ける卷胴 2と、ステッピングモータ 3を有し該ステッピングモータ 3の回転を巻胴 2に伝達する駆動部 4とを有している。シャ Vタ一体 1は、建物に形成された窓等からなる開口部 5の両側に配置されたガイド 6に嵌合して移動方向が案内される。

駆動部 4は、ステッピングモータ 3の回転を軸 2 aを介して卷胴 2に伝えるものである。このため、複数のギヤを嚙合させてギヤ列を構成し、このギヤ列によってステッピングモータ 3の回転を減速しつつ卷胴 2に伝えるように構成されている。し力し、必ずしも駆動部 4をギヤ列によって構成する必要はなく、ステッピングモータ 3を直接卷胴 2に接続して駆動するように構成しても良い。

ステッピングモータ 3は、 1パルスの電流が通電されたとき、この通電に応じて所定角度回転し得るように構成されており、一般的にステツビングモータ或いはパルスモータとして利用されるモータによって構成されている。 1パルス当たりの回転角度は特に限定するものではないが、本実施例では 1パルス当たり 1. 8度回転するステッピングモータを用いている。

特に、駆動部 4をステッピングモータ 3によって構成することで、ロータリーェンコーダ一やセンサー類が不要となり、これらに対する配線を削減して簡単な構造を実現することが可能である。

ガイド 6は、目的の開口部 5の横方向の两側に設けた一対の溝状の部材からなり、シャッタ一体 1を構成するスラット 1 aの両端を嵌合することでシャッタ一体 1 の移動方向を案内するものである。

従って、後述する操作部 12の操作ボタン 12 a， 12 bを選択的に操作することで、ステッピングモータ 3を駆動して卷胴 2を所望の方向に回転させ、この回転に伴つてシャッタ一体 1を卷上げ、或いは巻下げて、開口部 5を開閉することが可能である。

次に、図 1によりシャッター Aの制御構造について説明する。

ステッピングモータ 3は直流によって駆動される。このため、ステッピングモー. タ 3には、予め設定された電圧を持った電流をパルス状に通電する電源部 10が接続され、該電源部 10は演算処理装置を含む制御部 13に接続されている。電源部 10には電源検出部 11が設けられている。この電源検出部 11は、ステツピングモータ 3に通電される電流を検出する抵抗器と增幅器からなる電流検出部 11 a によって構成されている。即ち、ステッピングモータ 3に対する駆動電流を検出して電圧信号に変換し、更に、変換された電圧信号をパルス信号に変換する。このため、ステッピングモータ 3に対する駆動電流が大きいほど、電圧も高くなり、パルス幅も比例して長くなる。従って、検出したパルス信号のパルス幅を検知することで、ステッピングモータ 3に作用する負荷が正常である力 \ 過大であるかを判断することが可能である。

従って、電源検出部 11は制御部 13に接続され、該制御部 13に於いてパルス信号の幅を予め設定された正常なパルス幅と比較し得るように構成されている。

操作部 12はシャッター Aの開閉を操作するものであり、シャツタ一体 1を上昇させる上昇ボタン 12 a , シャッター体 1を下降させる下降ボタン 12 b , シャッター体 1を停止状態とする停止ボタン 12 cとを有して構成されると共に制御部 13に接続されている。

そして何れかのボタン、例えば上昇ボタン 12 aを操作すると、操作された上昇ボタン 12 aに対応した信号が発生して制御部 13に伝達され、該制御部 13に於いて操作内容がシャッタ一体 1を上昇させる操作であることを認識すると共にステツピングモータ 3に対する通電を実行してシャッター体 1を上昇させる方向に回転させることが可能である。

制御部 13は、シャッター Aを開閉するのに必要なステッピングモータ 3の回転量に対応した駆動パルス数を記憶し且つ電源検出部 11から検出されたパルス信号のパルス幅と比較する対象のパルス幅のデータを記憶する記憶部 13 aと、シャッター Aを開閉するプログラムが書き込まれたプログラム記憶部 13 bと、電源検出部 11から伝達されたパルス信号のパルス幅が予め設定されたパルス幅よりも大きいか否かを判断する判断部 13 cを有している。尚、制御部 13には判断部 13 cに於ける判断基準を調整する調整部 14も構成されている。

表示部 15は操作部 12と同一の操作盤に組み込まれており、シャッタ一体 1の卷上限，巻下限を設定する際の設定ランプ 15 aと、シャッター体 1が障害物を挟み込んだことを表示する障害物表示ランプ 15 bとを有して構成されている。

次に、上記の如く構成されたシャッターの卷上構造に於いて、シャッター体 1の巻上限，巻下限を設定する際の操作手順について説明する。先ず、制御部 13に設けた図示しなレ、操作ボタンを操作してシャッターの卷上限，卷下限を設定する作業を' 選択する。

シャッタ一体 1を卷上げて卷上限を設定する場合、操作部 12の上昇ボタン 12 aを操作し、この操作信号が制御部 13に伝達され該制御部 13ではステッピングモータ 3 をシャッター体 1を巻上げる方向に回転させるべき旨の信号が発生し、ステツピングモータ 3に対しシャッター体 1を卷上げる方向に回転し得る方向の駆動パルスが通電される。ステッピングモータ 3に対する通電の開始に伴って、電源検出部 11 では、検出した駆動電流から変換したパルス信号を制御部 13に伝達する。

シャッタ一体 1の卷上げが継続して限界に達すると、巻胴 2の回転に応じて負荷が増力 Πし、電源検出部 11で検出したパルス信号のパルス幅が増加する。従って、制御部 13に於いて予め設定されたパルス幅と検出されたパルス信号の幅を比較して検出されたパルス幅の方が大きくなつたとき、シャッター体 1は卷上限に達したとして認識し、予め設定されたプログラムに従って、ステッピングモータ 3のシャツター体 1を巻上げる方向の回転を停止させ、更に、ステッピングモータ 3を反対方向に所定角度回転させてシャッター体 1を僅かに卷下げる。これによりシャッター体 1ゃ卷胴 2等に作用する過大な負荷が除去される。

従って、上記状態を卷上限として設定することが可能である。そして、巻上限の設定に伴って、表示部 15の設定ランプ 15 aを点灯させることで、周囲に卷上限が設定されたことを知らせることが可能である。

次に、操作部 12の下降ボタン 12 bを操作し、この操作信号が制御部 13に伝達され該制御部 13ではステツビングモータ 3をシャッタ一体 1を巻下げる方向に回転させるべき旨の信号が発生し、ステッピングモータ 3に対しシャッター体 1を卷下げる方向に回転し得る方向の駆動パルスが通電される。このときの駆動パルスの数は制御部 13で計数され、記憶部 13 aに記憶される。ステッピングモータ 3に対する通電の開始に伴って、電源検出部 11では、検出した駆動電流から変換したパルス信号を制御部 13に伝達する。

シャッタ一体 1の卷下げが継続して限界に達すると、卷胴 2の回転に応じて負荷が増加し、電源検出部 11で検出したパルス信号のパルス幅が増加する。従って、制御部 13に於いて予め設定されたパルス幅と検出されたパルス信号の幅を比較して検出されたパルス幅の方が大きくなつたとき、シャッター体 1は巻下限に達したとして認識し、予め設定されたプログラムに従って、ステッピングモータ 3のシャツター体 1を卷下げる方向の回転を停止させ、更に、ステッピングモータ 3を反対方向に所定角度回転させてシャッタ一体 1を僅かに卷上げる。これによりシャッター体 1ゃ卷胴 2等に作用する過大な負荷が除去される。

従って、上記状態を卷下限として設定することが可能である。そして、卷下限の設定に伴って、表示部 15の設定ランプ 15 aを点灯させることで、周囲に巻下限が設定されたことを知らせることが可能である。

更に、卷上限から卷下限に至る間の駆動パルス数は制御部 13の記憶部 13 aに記憶され、次回以降の操作時に読み出されて指令信号として活用される。従って、一度巻上限，卷下限を設定した後、操作部 12の上昇ボタン 12 a , 下降ボタン 12 bを操作したとき、制御部 13から記憶部 13 aに記憶された駆動パルス数が読み出され、ステッビングモータ 3に対する駆動パルスが発生する。

また操作部 12に於いて停止ボタン 12 cが操作されたとき、この操作信号が制御部

13に伝達されて該制御部 13ではステツビングモータ 3を停止させる旨の信号が発生し、ステッピングモータ 3に対する通電を遮断するように作動して巻胴 2が停止する。

上記の如くしてシャッター体 1の卷上限，卷下限を設定した後、制御部 13に設けた図示しない操作ボタンを操作してシャッター通常作業を選択する。同時に調整部 14の中から障害物に対する検出感度を選択する。このとき、選択された感度に応じて予め記憶部 13 aに記憶させた比較すべきパルス幅のデータが選択される。即ち、感度が低感度である場合、比較すべきパルス幅は大きくなり、高感度になるのに従つて比較すべきパルス幅が小さくなる。

上記の如くして感度を調整して操作部 12の上昇ボタン 12 a , 下降ボタン 12 bを操作すると、通常は記憶部 13 aに記憶された駆動パルス数のデータに従ってステツピングモータ 3が駆動されてシャッター Aが開閉する。このとき、電¾ ^検出部 11で検出したパルス信号は制御部 13に伝達され、該制御部 13に於いて判断部 13 cで予め選択された感度に対応したパルス幅と比較される。

そしてシャッター体 1が卷上限，巻下限に到達していないにも関わらず、該シャッタ一体 1或いは他の部位に障害が発生して過大な負荷が生じたとき、この負荷に応じて電源検出部 11で検出したパルス信号の幅が大きくなり、判断部 13 cで比較された結果、検出したパルス信号のパルス幅が選択された比較対象のパルス幅よりも大きくなつたとき、判断部 13 cからシャッタ一体 1の卷上に支障を来す障害物が発生したとする信号が発生し、この信号に伴って障害表示ランプ 15 bが点灯して周囲に障害物がある旨を知らせる。またこの信号に応じてステッピングモータ 3を停止させる。産業上の利用可能性

以上詳細に説明したように本発明に係るシャッターの巻上構造では、駆動部をステツピンダモータによつて構成したので、該ステッピングモータの駆動を簡単な構造とし、且つ従来のようにロータリ一エンコーダーゃセンサ一が不要となることに伴って余分な配線を行なう必要もなくなり、簡単な構造を実現することが出来る。また電源検出部でステツビングモータの駆動電流を検出して予め設定された値よりも大きくなつたとき、ステッピングモータに過大な負荷が作用しているとして判断し、これにより、シャッターの何れかの部位に障害が生じているとして判断することで、該ステツピンダモータが脱調に至る以前に周囲に知らせることが出来、或いはステッピングモータを停止させることが出来る。

Claims

請求の範囲

1 . シャッター体及ぴ該シャッター体を卷き付ける卷月同を有する機構部と、ステツビングモータを有し該ステッピングモータの回転を前記卷胴に伝達する駆動部と、前記ステツビングモータに通電する電源部と、前記電源部に於ける電圧又は電流を検出する電源検出部と、前記電源部を操作する操作部と、前記操作部を操作してステッビングモータを一方向に回転させ前記電源検出部が予め設定された電圧又は電流よりも大きい電圧又は電流を検出したときシャッタ一体が卷上限又は卷下限に達したと認識してステッピングモータの回転を停止させた後該回転方向とは反対方向に所定角度回転させるように制御し且つ前記反対方向の所定角度回転が停止したときのステツビングモータに対する駆動パルス数であって卷上限から卷下限までの間の駆動パルス数を記憶する記憶部を有する制御部と、を有することを特徴とするシャツタ一の卷上構造。

2 . 前記制御部が、記憶部に記憶した卷上限から巻下限までの間の駆動パルス数に基づいて前記ステッピングモータを駆動している間に前記電源検出部が予め設定された電圧又は電流よりも大きい電圧又は電流を検出したときシャッター体の巻上げ，卷下げに障害が発生したとして判断する判断部を有することを特徴とする請求項 1に記載したシャッターの卷上構造。