(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取り軸にスプリングを用い、シャッターカーテンの自重がつりあう状態とされているスプリングバランス式のシャッターである開閉体と、
前記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、
を具備し、
前記短絡制御部に設定される前記所定時間は、前記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くとともに、平衡用の前記スプリングを考慮して得られる開閉特性に基づき設定され、前記直流モータが電源供給停止後においても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、
操作部に設けられた開放／閉鎖の開閉操作に基づき電流方向を切替え直流モータを正転あるいは逆転させる開閉スイッチと、前記開閉スイッチを介して前記直流モータへ直流電源を供給／遮断する電源スイッチとが、閉じられた状態で前記直流モータが駆動された後、前記電源スイッチが開かれた直後に、前記所定時間短絡スイッチを閉じ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。
【請求項２】
前記開閉体の上限の位置が検出手段で検出されたときにも、前記所定時間短絡させることを特徴とする請求項１記載の直流モータを用いた開閉体の開閉装置。
【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、
巻取り軸にスプリングを用い、シャッターカーテンの自重がつりあう状態とされているスプリングバランス式のシャッターである開閉体と、
前記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，６ｂ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、
を具備し、
前記短絡制御部８に設定される前記所定時間Ｔは、前記直流モータＭ停止後の慣性力及び開閉体からの負荷に基づくとともに、平衡用の前記スプリングを考慮して得られる開閉特性に基づき設定され、前記直流モータＭが電源供給停止後においても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、
操作部に設けられた開放／閉鎖の開閉操作に基づき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開閉スイッチ３と、前記開閉スイッチ３を介して前記直流モータＭへ直流電源を供給／遮断する電源スイッチ２とが、閉じられた状態で前記直流モータＭが駆動された後、前記電源スイッチ２が開かれた直後に、前記所定時間Ｔ短絡スイッチ７を閉じることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２記載のように、前記開閉体の上限の位置が検出手段で検出されたときにも、前記所定時間Ｔ短絡させることとしてもよい。
【０００８】
開閉体であるシャッターの開閉停止のため、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。すなわち、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。
そして、直流モータＭが停止した後には、短絡スイッチ７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、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。
さらに、短絡制御部８は、シャッターの上限位置が検出手段で検出されたときに、上記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、この上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、例えば、上限位置にあるシャッターケースの開口部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。
【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，３ｂ）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６ａ，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１２ａ，１２ｂが設けられ、固定されたブラシ１３ａ，１３ｂを介して端子７ａ，７ｂに導出されている。
コイル１１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。
そして、短絡制御部に設定される前記所定時間は、前記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くとともに、平衡用の前記スプリングを考慮して得られる開閉特性に基づき設定され、前記直流モータが電源供給停止後においても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ので、この後、短絡スイッチを開放しても、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。
このように直流モータが停止した後には、短絡スイッチは短絡時間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。
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、上記短絡制御部は、これらシャッターの上限位置が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を短絡時間だけ短絡させることにより、この上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、例えば、上限位置にあるシャッターケースの開口部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。
【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、６ａ，６ｂ…電源端子、７…短絡スイッチ、８…短絡制御部。
【図１】
0003585670.tif 000002
【図２】
0003585670.tif 000003
【図３】
0003585670.tif 000004