(57)【要約】【課題】設置されるシャッターの大きさに対応して上昇時及び下降時のいずれにおいても障害物を高感度に感知する。【解決手段】処理手段７は、シャッターの昇降時に、トルク検出手段12から出力される検出トルク値と、第１，第２の設定部8,9 に設定された設定トルク値とを比較し、検出トルク値が設定トルク値を超えたとき障害物であると判断する。設定部8,9 には、上昇時と下降時でそれぞれ異なるトルク値が設定され、これらトルク値を最大トルク値よりやや高い値に設定しておくことにより、昇降時いずれにおいても障害物を高感度に感知可能となる。また、第１，第２の設定部8,9 には、複数のシャッターの大きさ別の上昇時，下降時の最大トルク値Tumax,Tdmax に対応する複数段階の上昇用設定トルク値U1〜Un及び下降用設定トルク値D1〜Dnが格納されており、設置される大きさのシャッターに対応して選択設定され、いずれのシャッターにも適用可能となる。【選択図】  図１
2006207373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラットカーテンの巻取り部にバランスバネが設けられ、前記スラットカーテンの重量のバランスが取られたシャッターを昇降駆動する開閉機に加わるトルク値を検出する検出手段であって、前記シャッターの上昇時には上昇トルク値を、下降時には下降トルク値をそれぞれ検出し、前記上昇時には上昇時の検出トルク値を出力し、前記下降時には下降時の検出トルク値を出力するトルク検出手段と、
前記シャッターの上昇時における障害物感知用の上昇用設定トルク値として前記上昇時の最大のトルク値よりやや高いレベル値が設定される第１の設定部と、
前記シャッターの下降時における障害物感知用の下降用設定トルク値として前記下降時の最大のトルク値よりやや高いレベル値が設定される第２の設定部と、
前記上昇用設定トルク値と前記下降用設定トルク値は、設定値が異なり、前記上昇用設定トルク値が前記下降用設定トルク値よりも高い値に設定されており、
前記シャッター上昇時には、前記トルク検出手段から出力された上昇時の検出トルク値と前記第１の設定部に設定された前記上昇用設定トルク値との比較を行い、前記上昇時の検出トルク値が前記上昇用設定トルク値を超えたとき障害物への接触であると判断するとともに、前記シャッター下降時には、前記トルク検出手段から出力された下降時の検出トルク値と前記第２の設定部に設定された前記下降用設定トルク値との比較を行い、前記下降時の検出トルク値が前記下降用設定トルク値を超えたとき障害物への接触であると判断し、前記シャッターの開閉を安全制御する処理手段と、
を備え、
前記第１の設定部と、前記第２の設定部とには、
予め複数の前記シャッターの大きさ別の上昇時及び下降時の最大トルク値に対応する複数段階の前記上昇用設定トルク値及び下降用設定トルク値が、開口及び高さが小さい前記シャッターでは、大きい前記シャッターに比して小さい前記シャッターの前記上昇時の最大トルク値及び下降時の最大トルク値の近傍まで低くなるように設定されて格納されており、設置される大きさの前記シャッターに対応する上昇用設定トルク値及び下降用設定トルク値が選択設定される構成とされることを特徴とするシャッター開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッター開閉時の障害物を感知し、シャッター開閉を安全制御するシャッター開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シャッター開閉時の障害物感知は、シャッターを開閉駆動する開閉機の負荷を感知し、この負荷が一定負荷以上のとき、障害物の接触であると感知する構成のものがある。
この負荷感知は、シャッターの巻取り部にバランスバネが設けられたバネバランス式シャッターに適用されている。
このシャッターでは、シャッター重量がバランスバネでバランスが取られているため、開閉機に加わる負荷が軽減でき開閉機を小型化できる利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の負荷感知は、上昇時及び下降時共に同一の負荷感知レベルを設定していたため、最大サイズの必要トルク以上の値に負荷感知レベルを設定する必要があった。
この負荷感知レベルは、ボリューム等を用いてサイズ別に設定できるよう構成したものもある。
【０００４】
開閉機にかかる負荷は、シャッターを巻取り部に巻取り上昇させる時に比べて、巻取り部から繰り出す下降時の方が小さくなる。
このため、負荷感知レベルを単一としたときには、下降時の負荷感知の感度が低くなり、この下降時に障害物を感知するには、上昇時に比してより過大な負荷がかからなければ感知できない問題がある。
これを避けようと、負荷感知レベルを低く設定すると、上昇時にスラットカーテンの引っかかり（ガイドレールとの摩擦）程度の軽い負荷変動が生じてもこれを障害物として感知する不具合を生じる。
【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、シャッター上昇時及び下降時のいずれにおいても障害物を高感度に感知することができるシャッター開閉装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のシャッター開閉装置は、スラットカーテン１の巻取り部２にバランスバネ２ａが設けられ、前記スラットカーテン１の重量のバランスが取られたシャッターを昇降駆動する開閉機５に加わるトルク値を検出する検出手段であって、前記シャッターの上昇時には上昇トルク値を、下降時には下降トルク値をそれぞれ検出し、前記上昇時には上昇時の検出トルク値Ｔを出力し、前記下降時には下降時の検出トルク値Ｔを出力するトルク検出手段１２と、
前記シャッターの上昇時における障害物感知用の上昇用設定トルク値Ｕとして前記上昇時の最大のトルク値Ｔｕmax よりやや高いレベル値が設定される第１の設定部８と、
前記シャッターの下降時における障害物感知用の下降用設定トルク値Ｄとして前記下降時の最大のトルク値Ｔｄmax よりやや高いレベル値が設定される第２の設定部９と、
前記上昇用設定トルク値Ｕと前記下降用設定トルク値Ｄは、設定値が異なり、前記上昇用設定トルク値Ｕが前記下降用設定トルク値Ｄよりも高い値（Ｕ＞Ｄ）に設定されており、
前記シャッター上昇時には、前記トルク検出手段１２から出力された上昇時の検出トルク値Ｔｕと前記第１の設定部８に設定された前記上昇用設定トルク値Ｕとの比較を行い、前記上昇時の検出トルク値Ｔｕが前記上昇用設定トルク値Ｕを超えたとき障害物への接触であると判断するとともに、前記シャッター下降時には、前記トルク検出手段１２から出力された下降時の検出トルク値Ｔｄと前記第２の設定部９に設定された前記下降用設定トルク値Ｄとの比較を行い、前記下降時の検出トルク値Ｔｄが前記下降用設定トルク値Ｄを超えたとき障害物への接触であると判断し、前記シャッターの開閉を安全制御する処理手段７と、
を備え、
前記第１の設定部８と、前記第２の設定部９とには、
予め複数の前記シャッターの大きさ別の上昇時及び下降時の最大トルク値Ｔｕmax,Ｔｄmax に対応する複数段階の前記上昇用設定トルク値Ｕ１〜Ｕｎ及び下降用設定トルク値Ｄ１〜Ｄｎが、開口及び高さが小さい前記シャッターでは、大きい前記シャッターに比して小さい前記シャッターの前記上昇時の最大トルク値Ｔｕmax 及び下降時の最大トルク値Ｔｄmax の近傍まで低くなるように設定されて格納されており、設置される大きさの前記シャッターに対応する上昇用設定トルク値Ｕ１〜Ｕｎ及び下降用設定トルク値Ｄ１〜Ｄｎが選択設定される構成とされることを特徴とする。
【０００７】
上記のような構成によれば、処理手段７は、シャッター上昇時にトルク検出手段１２から出力された検出トルク値Ｔｕと前記第１の設定部８に設定された上昇用設定トルク値Ｕとの比較を行い、検出トルク値Ｔｕが上昇用設定トルク値Ｕを超えたとき障害物への接触であると判別する。
一方、シャッター下降時には、検出トルク値Ｔｄと前記第２の設定部９に設定された下降用設定トルク値Ｄとの比較を行い、検出トルク値Ｔｄが下降用設定トルク値Ｄを超えたとき障害物への接触であると判別する。
【０００８】
このように、シャッターの上昇時、下降時、いずれの場合であっても、処理手段７は、昇降方向に対応する上昇用或いは下降用の設定トルク値Ｕ，Ｄを参照し、比較を行うだけで障害物への接触を判別することができる。
【０００９】
そして、上昇時の設定トルク値Ｕと下降時の設定トルク値Ｄとを、それぞれ個別に設定することにより、シャッターの上昇時及び下降時で、それぞれ障害物の感知を高感度にすることができる。
これら上昇用設定トルク値Ｕ，下降用設定トルク値Ｄは、上昇時，下降時、それぞれの最大トルク値Ｔｕmax ，Ｔｄmax よりやや高い値に設定され、この値を超えたとき障害物であると判断される。
【００１０】
特に、前記上昇用設定トルク値と下降用設定トルク値とを、予め複数の前記シャッターの大きさ別の複数段階で格納されるよう構成されることから、設定部設定部８，９に複数段階の値Ｕ１〜Ｕｎ，Ｄ１〜Ｄｎをテーブル形式で設定しておくなどの構成で、出荷時や保守時等に最適な値の設定トルク値を例えばＤＩＰスイッチなどで選択設定することができる。
【００１１】
なお、前記トルク検出手段１２は、開閉機５のトルクに比例して変化する検出回転数を出力し、前記第１，第２の設定部８，９には、設定トルク値Ｕ，Ｄに対応する設定回転数が設定され、前記処理手段７は検出回転数が設定回転数を超えたとき障害物の接触を判断する構成としてもよい。この構成では、開閉機のトルク検出は開閉機の回転数を検出することで行え、この検出回転数を設定回転数と比較する構成によっても同様に障害物を高感度に感知できる。
【００１２】
また、前記開閉機５はＤＣモータで構成され、前記トルク検出手段１２は、開閉機のトルクに比例して変化する検出電流値を出力する電流監視部１０ａで構成され、前記第１，第２の設定部８，９には、設定トルク値に対応する設定電流値が設定され、前記処理手段７は、検出電流値が設定電流値を超えたとき障害物の接触を判断する構成としてもよい。この構成によれば、開閉機のトルク検出は開閉機をＤＣモータで構成した場合、供給電流値を検出することで行え、この検出電流値を設定電流値と比較する構成によっても同様に障害物を高感度に感知できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のシャッター開閉装置によれば、巻取り部にバランスバネが設けられ、スラットカーテンの重量のバランスが取られたシャッターにおける上昇時と下降時で異なるトルク特性を有するシャッターについて、シャッター上昇時と下降時の設定トルク値を個別に設定するとともに、上昇用と下降用とでそれぞれ設定トルク値の設定値を異なることとし、且つ上昇時の設定トルク値の値を高い値として、これらの設定値をそれぞれに超えたとき障害物への接触であると判断する構成であるため、これら上昇時、及び下降時のいずれについても障害物感知を高感度に行え、シャッター開閉を停止させる等、速やかに安全制御できるようになる。
そして、上昇時及び下降時の各設定トルク値を、各上昇時，下降時の最大トルク値よりやや高いトルク値に設定しておくことにより、上昇時，下降時いずれであってもシャッターの摩擦力等を障害物として誤感知することなく、障害物接触を高感度化できるようになる。
また、シャッターの大きさ別に設定トルク値を複数有していることで、出荷時や施工時にこの用意された設定トルク値のうち設置するシャッターの大きさに適合した設定トルク値を容易に選択設定できるようになる。このとき、大きさの小さい、すなわち、間口及び高さが小さいシャッターの場合には、大きいシャッターに比して前記最大トルク値の近傍まで低く設定され、これにより同様に高感度な負荷感知を行うことができる。このことから、シャッターの大きさの違いがあっても、単に第１，第２の設定部での上昇用，下降用の設定トルク値の設定値を可変するだけでいずれのシャッターにも適用できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明のシャッター開閉装置の全体構成を示す図である。
スラットカーテン１は端部が巻取り部２に連結されており、チェーン及びスプロケットの伝達機構３を介して減速機４に連結され、開閉機５の回転で上下に開閉（昇降）自在である。
開閉機５は、開閉制御部６の制御で駆動される。
【００１５】
開閉制御部６は、マイコン等のＣＰＵでなる処理手段７と、制御プログラム等が記憶されたＲＯＭと、処理手段７の処理実行時にデータが格納されるＲＡＭと、Ｉ／Ｆ１０ａ〜１０ｃによって大略構成されている。
【００１６】
また、上昇時における障害物感知用の基準となる設定トルク値は第１の設定部８に設定され、下降時の設定トルク値は第２の設定部９に設定される。これら設定部８，９に設定される各設定トルク値は、予めＲＯＭに格納された構成としてもよい。
処理手段７は、操作部１１の開閉停止の各操作入力に基づき、開閉機５に対し対応する駆動信号を出力してシャッターを開閉制御する。
【００１７】
開閉機５に加わるトルクは、トルク検出手段１２で検出され開閉制御部６に検出トルク値が出力される。
トルク検出手段１２は、開閉機５の回転軸にエンコーダ板が固定され、これをフォトカプラで検出するパルスジェネレータ（Ｐ．Ｇ）等を用いる。Ｐ・Ｇ１２が出力する検出パルスは、開閉制御部６に出力される。
【００１８】
ここで、図２のトルク−回転数の特性図に示すように、開閉機５（ＡＣモータ）は、通常、トルクＴと回転数Ｎが比例する範囲が使用される。これによって、障害物接触時等のトルクＴの変化は同様な回転数Ｎの変化として現れることになる。
【００１９】
したがって、処理手段７は、トルクＴの変化をＰ・Ｇ１２から出力されるパルス数の変化に基づき処理し、単位を回転数として処理する。
よって、処理手段７は、シャッター上昇時には、第１の設定部８の設定トルク値（設定回転数）を参照してＰ・Ｇ１２の検出トルク値（検出回転数）との比較を行い、シャッター下降時には、第２の設定部９の設定トルク値を参照してＰ・Ｇ１２の検出トルク値との比較を行って障害物を感知する。
【００２０】
また、開閉機５にＤＣモータを用いた場合、トルク−回転数特性は、ＡＣモータの特性と異なり、図２中点線に示す如く左上がりの特性線を有するが、シャッターで使用するトルク範囲はＡＣモータ同様の範囲であり、同様にＰ・Ｇ１２を用いた回転数検出でトルクＴの変化を検出できる。
【００２１】
また、開閉機５としてＤＣモータを用いた場合には、ＤＣモータ（開閉機５）の電力消費を監視する電力監視部によっても、同様にトルク変化を検出することができる。ＤＣモータは、負荷の増大に伴い消費電流が増大する特性がある。
したがって、上述したＰ・Ｇ１２に代えて、Ｉ／Ｆ１０ａに電流監視手段を設け、開閉機５への供給電流値を検出する構成とすればよい。
この構成としたとき、設定部８，９には、それぞれ上昇時及び下降時で設定電流値が設定され、処理手段７は、扱う単位を電流として検出電流値が設定電流値を超えたか否かで障害物接触を判定処理する。
【００２２】
図３は、間口および高さが大きいシャッターの上昇時及び下降時のトルク−開閉位置特性を示す図である。
このシャッターの巻取り部としての巻取りシャフト２には、一端が巻取りシャフト２に固定され、他端がケース等の固定部に固定されたバランスバネ２ａが介挿されている。
このバランスバネ２ａによりシャッターのトルクバランスが取られている。このバランスバネは、シャッター重量に適合したバネ力を有するものが用いられる。
このバランスバネにより、開閉位置にかかわらず上限から下限の全位置において開閉に必要なトルクが所定の範囲内に収められている。
【００２３】
しかしながら、このバランスバネを用いた場合であっても、図示のようにこのシャッターの上昇時のトルク特性Ｔｕは、両側（上限位置及び下限位置）から中間にかけてトルク値が増大し、略中間位置にて最大のトルク値Ｔｕmax となる。
上昇時は、スラットカーテン１の荷重が正の負荷、レール等の摩擦も正の負荷、バランスバネが負の負荷になる。この上昇時の荷重はＷｏである。
【００２４】
一方、下降時のトルク特性Ｔｄは、両側（上限位置及び下限位置）で最大トルク値Ｔｄmax が生じ、中間位置では最小のトルクとなる。
下降時は、スラットカーテン１の荷重により開閉機５には負の負荷になり、レールの摩擦やバランスバネが正の負荷になる。この下降時の荷重をＷｃとすると、Ｗｏ＞Ｗｃとなる。
【００２５】
このように、シャッター開閉における負荷トルクの変化は、上昇時よりも下降時の方が小さくなる。ここで、前述したように、上昇、下降でそれぞれ設定トルク値を設定することにより、障害物の感知を高感度に行えるようになる。
このため、上昇用の設定トルク値Ｕは、シャッター上昇時に検出される最大のトルク値Ｔｕmax よりやや高いレベル値として設定部８に設定する。
また、下降用の設定トルク値Ｄは、シャッター下降時の最大のトルク値Ｔｕmax よりやや高いレベル値として設定部９に設定する。例えば、これらの設定トルク値Ｕ，Ｄはそれぞれの最大トルク値Ｔｕmax ，Ｔｄmax より１０％高い値にする。
ここで、上昇用と下降用でそれぞれ設定トルク値Ｕ，Ｄの設定値が異なり、上昇時の設定トルク値Ｕの方の値が高い値に設定される。
【００２６】
上記の構成における障害物検知動作を説明すると、シャッター上昇時において障害物に接触すると、Ｐ・Ｇ１２の回転数が低下し対応して上昇時の検出トルク値が増大しはじめる（例えば図３中Ｐ１の箇所）。
そして、処理手段７は設定部８に設定された設定トルク値Ｕを超えたときに障害物への接触であると判断して直ちにシャッター開閉を停止させる等、安全制御する。
【００２７】
一方、シャッター下降時において障害物に接触すると（例えば図３中Ｐ２の箇所）、Ｐ・Ｇ１２の回転数が低下し対応して下降時の検出トルク値が増大するが、処理手段７は設定部９に設定された設定トルク値Ｄを超えたときに障害物への接触があると判断して、シャッター開閉を安全制御する。
ここで、設定トルク値Ｄは予め想定される下降時のトルク特性（特に最大トルク値Ｔｄmax ）に対応して設定されているため、小さな負荷変動で高感度に障害物を感知することができるようになる。
【００２８】
これにより従来、下降時であっても上昇用の設定トルク値Ｕを用いたことにより、上昇用の設定トルク値Ｕまでトルクが増大して始めて障害物を感知できたものに比して、障害物をより迅速に感知できるようになり、シャッター及び障害物同士で加えられる負荷を低減化でき、障害物にかかる荷重を軽減できるようになる。
【００２９】
次に、図４に示すのは、間口および高さが小さいシャッターの上昇時及び下降時のトルク−開閉位置特性を示す図である。このシャッターも、前記同様に巻取りシャフト２にバランスバネが設けられる。
図示のように、小さいシャッターでは、バランスバネによるバランスが有効に働き、上昇時及び下降時でのトルク変動がいずれも大きいシャッターに比して、より小さな範囲に収められている。
対応して上昇用の設定トルク値Ｕ及び下降用の設定トルク値Ｄについても、このトルク特性Ｔｕ，Ｔｄの最大トルク値Ｔｕmax ，Ｔｄmax の近傍まで低く設定するだけで、同様に高感度な負荷感知を行える。
【００３０】
そして、シャッターの大きさに違いがあっても、同一の開閉制御部６を用いることができ、単に設定部８，９での上昇用及び下降用の設定トルク値Ｕ，Ｄの設定値を可変するだけでいずれのシャッターにも適用できるようになる。
【００３１】
これら上昇用の設定トルク値Ｕ及び下降用の設定トルク値Ｄは、設定部８，９に単一の値をそれぞれ設定し、図示しない調整ボリュームの操作を受けて処理手段７側で設定変更できる構成とする他、予め設定部８，９に複数段階の値Ｕ１〜Ｕｎ，Ｄ１〜Ｄｎをテーブル形式で設定しておき、出荷時や保守時等に最適な値の設定トルク値をＤＩＰスイッチで選択設定する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のシャッター開閉装置の全体構成を示す図。
【図２】開閉機のトルク−回転数の特性図。
【図３】大きいシャッターの開閉時のトルク−開閉位置特性を示す図。
【図４】小さいシャッターの開閉時のトルク−開閉位置特性を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１…スラットカーテン
２…巻取り部（巻取りシャフト）
４…減速機
５…開閉機
６…開閉制御手段
７…処理手段
８…第１の設定部
９…第２の設定部
１０ａ〜１０ｃ…Ｉ／Ｆ
１１…操作部
１２…トルク検出手段（Ｐ・Ｇ）
Ｄ，Ｄ１〜Ｄｎ…下降用設定トルク値
Ｔ…検出トルク値
Ｔｄ…下降時の検出トルク値
Ｔｄmax …下降時の最大トルク値
Ｔｕ…上昇時の検出トルク値
Ｔｕmax …上昇時の最大トルク値
Ｕ，Ｕ１〜Ｕｎ…上昇用設定トルク値
【図１】
2006207373.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006207373.tif 000006