(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャッターまたは自動ドアの下限位置または上限位置でモータに供給されている電力を遮断して上記シャッター又は自動ドアを停止させるシャッターまたは自動ドアの開閉制御装置において、上記モータの回転を上記シャッターまたは自動ドアに必要な昇降量に対して一回転以内に出力軸の回転を減速する減速機と、該減速機の出力軸に取り付けられた第１の摺動子およびこの第１の摺動子が摺動する無端円形の厚膜抵抗部を有し、上記厚膜抵抗部の一点がリード線取り出し部に接続され、上記摺動子の上記厚膜抵抗部に対する摺接位置に応じた電位変化を検出するポテンショメータと、該減速機の出力軸に取り付けられた第２の摺動子およびこの第２の摺動子が摺動する１８０度円弧状の導体部を有し、上記出力軸の回転角度が１８０度を境にしてスイッチ状態が変化するスイッチ部と、上記ポテンショメータの抵抗値と上記スイッチ部の出力値に応じて出力軸の回転位置を検知し、上記シャッターまたは自動ドアの上限位置または下限位置の設定操作にもとづいて上記モータを駆動させ、上記シャッターまたは自動ドアが上限位置または下限位置で停止したときの上記出力軸の回転角を演算して記憶し、この回転角を設定された上限位置または下限位置として、上記モータを制御する制御回路部とを備えたシャッターまたは自動ドアの開閉制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シャッターや自動ドアを開閉限位置でモータに供給されている電力を遮断して停止させるシャッターまたは自動ドアの開閉制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシャッターまたは自動ドアの開閉制御装置としては、例えば、シャッターが開動作の上限位置または閉動作の下限位置に到達したときは、リミット装置によりそのシャッターの移動を停止するようにしたものが実開平５−４０５９８号公報に提案されている。
【０００３】
この開閉制御装置では、停止スイッチおよび閉スイッチの同時操作を行うことによりモータを駆動させ、シャッターが下限位置で停止したとき信号処理回路が出力する設定信号によってソレノイドを励磁させ、このソレノイドによるカウンタのゼロセットによってシャッターの下限位置とカウンタのカウント値とを対応させ、以後のシャッターの駆動制御において、上記シャッターをその設定された下限位置で自動停止させるように、モータ等を制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシャッターまたは自動ドアの開閉制御装置は以上のように構成されているので、カウンタとしてメカニカルなアナログカウンタが使用されることによって、最初に下限位置設定のためのプリセット操作が必要で、このプリセット操作のためにソレノイド（プランジャ）機構を用いることとなるため、構成が複雑かつ高価格化するほか、上記下限位置の設定のためにだけ上記ソレノイド，スイッチ回路および電気配線を設けることは不経済であるという問題点があった。
【０００５】
また、上記カウンタは各桁の表示が“９９９”から“０００”に変化したときスイッチオンまたはスイッチオフしてスイッチ信号を出力するものであるところから、上記シャッターの下限位置としての一点しか検出できず、つまり“９９９”に至るまでの指定した任意のカウント数でスイッチ動作させることができず、シャッターの所望の開度位置（例えば、換気開度，採光開度）での停止または保持を行えないなどの問題点があった。
【０００６】
また、上記シャッターの位置をこのシャッターに連動する可変抵抗器の抵抗値を用いたり、シャッターの移動量に合わせてねじ上を移動する可動片によりリミットスイッチを動作させて対応検出することも可能であるが、通常の可変抵抗器の操作軸の回転操作領域や上記可動片の移動量に制約があるため、モータの過剰な回転および誤った位置設定によって、上記可変抵抗器や可動片を破損に至らしめるなどの問題点があった。
【０００７】
この発明は上記のような従来の問題点に着目してなされたものであり、シャッターまたは自動ドアの下限位置の設定のプリセット操作のためにプランジャなどの大掛りで高価なプリセット機構の使用を回避できるとともに、停電後の電源回復後も引き続きシャッターまたは自動ドアの上限，下限の位置検出を高精度に実施でき、さらに、故障を生じることなくシャッターまたは自動ドアを任意の開閉量に設定できるシャッターまたは自動ドアの開閉制御装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るシャッターまたは自動ドアの開閉制御装置は、モータの回転をシャッターまたは自動ドアに必要な昇降量に対して一回転以内に出力軸の回転を減速する減速機と、該減速機の出力軸に取り付けられた第１の摺動子およびこの第１の摺動子が摺動する無端円形の厚膜抵抗部を有し、上記厚膜抵抗部の一点がリード線取り出し部に接続され、上記摺動子の上記厚膜抵抗部に対する摺接位置に応じた電位変化を検出するポテンショメータと、該減速機の出力軸に取り付けられた第２の摺動子およびこの第２の摺動子が摺動する１８０度円弧状の導体部を有し、上記出力軸の回転角度が１８０度を境にしてスイッチ状態が変化するスイッチ部と、上記ポテンショメータの抵抗値と上記スイッチ部の出力値に応じて出力軸の回転位置を検知し、上記シャッターまたは自動ドアの上限位置または下限位置の設定操作にもとづいて、制御回路部に、上記モータを駆動させ、さらに上記シャッターまたは自動ドアが上限位置または下限位置で停止したときの上記出力軸の回転角を求めて記憶させ、この回転角を設定された上限位置または下限位置として、上記モータを制御させるようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を説明する。
図１および図２はこの発明のシャッターの開閉制御装置の構成を示す正面図および側面図であり、図において、３０は直流モータとしてのモータ、３１はモータ３０に接続されたギャヘッドである。
【００１０】
また、３２はギャヘッド３１の出力軸であり、この出力軸３２には、図示しないが、複数のシャッターを吊持しているチェーンを駆動するスプロケットなどが取り付けられている。
【００１１】
さらに、３３はモータ３０の回転速度を減速する減速機、３４はこの減速機３３に連設されて、この減速機の出力軸の回転位置を検出する位置検出部である。
【００１２】
ここで、上記減速機３３は、上記シャッターに必要な昇降量に対して位置検出部３４における上記出力軸の一回転以内に入るように上記モータの回転速度に対する減速比が設定されている。
【００１３】
上記位置検出部３４は全体として図示のようなコ字状断面の有底円筒体３５に設けられ、これの中心部にポテンショメータの一部となる上記減速機３３の出力軸３６が貫通している。
【００１４】
そして、この出力軸３６の先端部には長短の各一の摺動子３７，３８がねじ３９により固定されている。なお、この摺動子３７，３８は一体または別体で形成され、それぞれ先端部に接点３７ａ，３８ａを有する。
【００１５】
４０は上記有底円筒体３５の開口部に装着された円板状の絶縁基板であり、これの各摺動子３７，３８に対向する面側にリング状（無端状）に一定の幅で厚膜抵抗部４１が印刷などにより形成され、これが上記摺動子３７とともにポテンショメータＰを構成している。
【００１６】
また、その厚膜抵抗部４１は一点（一箇所）が外部へ摺動子３７との間の電位変化を取り出すためのリード線取り出し部４２とされている。そして、この厚膜抵抗部４１上に上記摺動子３７の接点が摺動自在に接触している。
【００１７】
４３は上記厚膜抵抗部４１の内側の絶縁基板４０上に印刷などにより設けられた導体部であり、これの一端部は上記リード線取り出し部４２に対向する位置（同一角度位置）にあり、他端がその位置から１８０度の角度まで延び、この導体部４３は全体として円弧形状をなす。
【００１８】
４４はその導体部４３に設けられて外部へ摺動子３８に対する電位の変化を取り出すためのリード線取り出し部である。なお、上記導体部４３は摺動子３８とともにスイッチ部Ｓを構成している。
【００１９】
従って、上記ポテンショメータＰでは厚膜抵抗部４１上を３６０度のいずれの角度領域にも、また左右いずれの方向へも摺動子３７の接点３７ａを摺接可能にし、その摺動子３７およびリード線取り出し部４２間の抵抗値は図３（ｂ）に示すように変化する。
【００２０】
また、上記スイッチＳでは円弧状の導体部４３上を３６０度のいずれの領域にも、また左右いずれの方向へも摺動子３８の接点３８ａが摺接可能であり、その摺動子３８の一回転（３６０度）で得られる電位変化、つまりスイッチ状態は、図３（ａ）に示すように変化する。従って、各摺動子３７，３８、すなわち出力軸３６の各回転位置が上記抵抗値の変化およびスイッチ状態に応じて、３６０度のすべての領域内において正確に検知可能となる。
【００２１】
すなわち、厚膜抵抗部４１のリード線取り出し部４２から１８０度の位置を境にして、スイッチ部Ｓの出力値を変えることで、ポテンショメータＰの３６０度の角度領域におけるいずれの位置検出も十分に行える。
【００２２】
図４は上記シャッターの開閉制御装置を示すブロック接続図であり、図において、１は商用電源に接続された電源部、２は該電源部１から電力を受けて上記シャッター駆動用の上記モータ３０を制御する制御回路部である。
【００２３】
また、３は上記シャッターの下降を指令する下降スイッチ、４は停止を指令する停止スイッチ、５は上昇を指令する上昇スイッチ、６は上記下降スイッチ３または上昇スイッチ５と同時に操作されて、シャッターの上限位置および下限位置を設定するための設定スイッチである。
【００２４】
上記の各下降スイッチ３，停止スイッチ４，上昇スイッチ５および設定スイッチ６はそれぞれ各指令信号を制御回路部２に入力する。
【００２５】
７は上記位置検出部３４を構成する上記ポテンショメータＰの出力をディジタル変換して上記制御回路部２に入力するＡ／Ｄ変換器、８は制御回路部２からの制御出力を受けて、上記モータ３０を駆動するモータドライバーである。
【００２６】
次に動作について説明する。まず、自動開閉を行わせるに当ってシャッターの上限および下限位置の設定を行う。すなわち、シャッターの上限位置の設定時にには、上昇スイッチ５および設定スイッチ６を同時に押す。
【００２７】
この上昇スイッチ５および設定スイッチ６のオン信号により、制御回路部２はシャッターを上昇する方向に駆動する制御信号をモータドライバー８へ出力し、このためモータ３０は同方向に駆動開始される。
【００２８】
このモータ３０の駆動によって、ギャヘッド３１を介して出力軸３２に回転が伝えられ、この出力軸３２に取り付けられたスプロケット（図示しない）によりシャッターが引き上げられる。そして、このシャッターが上限位置に達すると、これ以上上昇することができず、そのシャッターは停止する。
【００２９】
一方、このシャッターの上昇時には減速機３３がモータ３０の回転を減速して他の出力軸３６に伝える。このため、ポテンショメータＰおよびスイッチ部Ｓの各摺動子３７，３８が共に回転し、摺動子３７の接点３７ａは厚膜抵抗部４１上の位置（回転角度）を変えて、図３（ｂ）に示すように、その位置に応じた抵抗値に対応する電位信号を摺動子３７およびリード線取り出し部４２間に出力する。
【００３０】
また、スイッチＳの摺動子３８は接点３８ａを導体部４３またはこの導体部４３がない絶縁部の所定位置にあり、その位置に応じた、図３（ａ）に示すようなスイッチの状態信号を出力する。
【００３１】
従って、上記モータ３０の回転時には上記ポテンショメータＰおよびスイッチ部Ｓからの２種類のスイッチ信号が制御回路部２に入力されて、上記出力軸３６の回転位置としてのシャッター位置信号を演算している。
【００３２】
そして、上記上昇スイッチ５および設定スイッチ６の同時操作にもとづくシャッター停止時に、制御回路部２は演算した上記シャッター位置信号をシャッターの上限位置としてメモリ（図示せず）に記憶し、上記モータ３０の駆動を停止させて、上限位置の設定を終了する。
【００３３】
次に、シャッターの下限位置を設定する場合には、下降スイッチ３および設定スイッチ６を同時に押す。これにより制御回路部２はシャッターを下降する方向に駆動する信号をモータドライバー８へ出力する。このため、モータ３０は同方向に駆動開始される。
【００３４】
これにより、シャッターは引き下げられて、下降位置に達するとシャッターは停止する。このため、制御回路部２は上記シャッター上昇時の場合と同様に、上記ポテンショメータＰおよびスイッチ部Ｓの各出力にもとづいて演算したシャッター位置信号を、そのシャッターの下限位置としてメモリに記憶し、上記モータ３０の駆動を停止して、シャッターの下限位置の設定を終了する。
【００３５】
次に、閉状態にある上記シャッターを開作動させる場合には、上記上昇スイッチ５を押す。これにより、制御回路部２は上昇指令信号を入力としてモータドライバー８に上昇制御信号を出力する。従って、モータドライバー８はモータ３０をシャッターの上昇方向に駆動する。
【００３６】
一方、上記モータ３０の回転位置はポテンショメータＰおよびスイッチ部Ｓによって監視されており、この回転位置が上記メモリに記憶した上限位置に達するまで制御回路部２は上記モータ３０を駆動し、上限位置に達するとモータ３０を停止して、シャッターの上昇を停止する。
【００３７】
また、この開状態にあるシャッターを閉作動させる場合には、下降スイッチ３を押せばよい。これにより制御回路部２はモータドライバー８に下降制御信号を出力し、モータ３０がシャッターの下降方向に駆動される。
【００３８】
このときも、そのモータ３０の回転位置はポテンショメータＰおよびスイッチＳによって監視されており、その回転位置が上記メモリに記憶した下限位置に達するまで、制御回路部２はモータ３０の駆動を継続する。
【００３９】
そして、上記回転位置が上記記憶した下限位置に達することにより、モータ３０は自動停止され、このためシャッターもその下限位置にて下降を停止することとなる。
【００４０】
従って、このような実施の形態にあっては、シャッターの上限位置，下限位置の設定操作には、アナログカウンタやこれのプリセット操作を行うプランジャなどの機構を別途用意する必要がなくなり、経済性が向上するほか、３６０度回転型のポテンショメータの使用によって、上記上限，下限の位置を制御回路部にて広い範囲に亘って簡単かつ迅速に設定できる。
【００４１】
また、上記ポテンショメータＰおよびスイッチ部Ｓにおける各摺動子３７，３８の位置が、３６０度以上の広い領域に亘って常時監視される構成であるため、一点しかスイッチ検出できないアナログカウンタを使った場合に比べて、外部から換気開度指令や採光開度指令など、所望の開度でシャッターを開かせたり閉じたりする指令信号を入力することで、制御回路部２の制御下で、任意の開度にシャッターを駆動制御できる。
【００４２】
また、開閉制御装置の回路電源が停電となった場合でも、上限および下限の各設定値を不揮発性のメモリに記憶しておくことで、電源回復後も、引き続きそのメモリに記憶してある設定値にて、シャッターの開閉制御を安全に再実施できる。
【００４３】
そして、上記ポテンショメータＰは、従来の一定の回転角の領域のみに限って回転できる抵抗器とは異なり、いずれの方向にも３６０度以上の回転角の領域で回転できるため、位置検出時の過回転によっても摺動子３７が破損することはない。
【００４４】
なお、上記実施の形態ではシャッターの開閉制御について説明したが、自動ドアの開閉制御についても同様に利用でき、上記実施の形態と同様の効果を奏する。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば減速機の出力軸に取り付けられた第１の摺動子およびこの第１の摺動子が摺動する無端円形の厚膜抵抗部を有し、厚膜抵抗部の一点がリード線取り出し部に接続され、摺動子の厚膜抵抗部に対する摺接位置に応じた電位変化を検出するポテンショメータと、減速機の出力軸に取り付けられた第２の摺動子およびこの第２の摺動子が摺動する１８０度円弧状の導体部を有し、出力軸の回転角度が１８０度を境にしてスイッチ状態が変化するスイッチ部と、ポテンショメータの抵抗値とスイッチ部の出力値に応じて出力軸の回転位置を検知し、シャッターまたは自動ドアの上限位置または下限位置の設定操作にもとづいて、制御回路部に、モータを駆動させ、３６０度の回転領域で回転するポテンショメータおよびスイッチ部の出力にもとづき上記シャッターまたは自動ドアが上限位置または下限位置で停止したときの出力軸の回転角を求めてメモリに記憶させ、この回転角を設定された上限位置，下限位置として上記モータを制御されるように構成したので、シャッターまたは自動ドアの上限位置や下限位置の設定のプリセット操作のためにプランジャなどの大掛りで高価なプリセット機構の使用を回避できるとともに、停電後の電源回復後も引き続きシャッターまたは自動ドアの上限，下限検出を高精度に実施でき、さらに、故障を生じることなくシャッターまたは自動ドアを任意の開閉量に設定できるものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態によるシャッターまたは自動ドアの開閉制御装置の要部を示す正面図である。
【図２】図１における開閉制御装置の要部を示す側面図である。
【図３】図１におけるポテンショメータの抵抗値およびスイッチ部の状態の各変化を示すタイミングチャートである。
【図４】この発明の開閉制御装置の電気回路を示すブロック接続図である。
【符号の説明】
２  制御回路部
３０  モータ
３３  減速機
３４  位置検出部
３６  出力軸
３７，３８  摺動子
４１  厚膜抵抗部
Ｐ  ポテンショメータ
Ｓ  スイッチ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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