(57)【要約】【課題】シャッタの据えつけ施工作業を簡単にし、より確実に動作するシャッタ駆動装置を提供する。【解決手段】シャッタ本体１を駆動する電動機３と、シャッタ本体１を昇降させる際の電動機３に所望の回転方向の電力を供給する電源回路４との間に電流検出器２１を挿設し、シャッタ本体１が下降または上昇して、シャッタ本体１の先端が所定の下限位置若しくは上限位置に到達すると、電動機３の回転が拘束され、電流検出器２１の検出値が増大することを制御回路２０で検知するようにして、従来の前記上限位置および下限位置付近に設けられていたリミットＳＷを省略した構成にする。【選択図】        図１
2004308349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャッタを駆動する電動機と、
前記シャッタを上昇または下降させるために、前記電動機を所望の回転方向に回転させる電力を供給する電源回路と、
前記電源回路から前記電動機に流れる電流を検出する電流検出器と、
外部からの前記シャッタへの上昇指令または下降指令に従って、前記電流検出器の検出値を監視しつつ、前記電源回路を制御する制御回路とを備え、
前記電流検出器の検出値が予め定めた上限値を越えたときに、前記シャッタの先端が所定の上限位置または前記下限位置に到達していると判定することを特徴とするシャッタ駆動装置。
【請求項２】
シャッタを駆動する電動機と、
前記シャッタを上昇または下降させるために、前記電動機を所望の回転方向に回転させる電力を供給する電源回路と、
前記電源回路から前記電動機に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記シャッタの先端が所定の下限位置に到達すると作動し、該シャッタをロック状態にするロック機構と、
外部からの前記シャッタへの上昇指令または下降指令に従って、前記電流検出器の検出値を監視しつつ、前記電源回路を制御する制御回路とを備え、
前記下降指令が与えられて前記電動機が前記シャッタの下降方向に回転中に、前記電流検出器の検出値が予め定めた上限値を越えた状態で所定時間継続したときに、前記電動機を前記シャッタの上昇方向に回転させ、この上昇方向回転での前記電流検出器の検出値が前記上限値を越えた状態で所定時間の間継続したときに、前記シャッタの先端が前記下限位置に到達していると判定することを特徴とするシャッタ駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシャッタの駆動装置において、
前記電源回路は商用電源から形成されることを特徴とするシャッタ駆動装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のシャッタの駆動装置において、
前記電源回路は半導体電力変換回路から形成されることを特徴とするシャッタ駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載のシャッタ駆動装置において、
前記電動機を直流電動機またはブラシレス直流電動機としたことを特徴とするシャッタ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、家庭用の窓シャッタや一般用のシャッタなどを駆動するシャッタ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のシャッタとしては、電動機を動力源としてシャッタを駆動するものが広く普及しているが、シャッタの先端が上限位置または下限位置に到達したときに前記電動機を自動的に停止させる必要があり、また、前記下限位置に到達しているときにはシャッタを施錠するためのロック機構が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図５は、上記特許文献を含む従来のシャッタ駆動装置の模式的概念構成図であり、１はシャッタ本体、２はシャッタ本体１を昇降させる際のガイドレールの機能を兼ねる枠、３はシャッタ本体１の図示しない巻枠などを駆動する電動機、４はシャッタ本体１を上昇または下降させるために電動機３を所望の回転方向に回転させる電力を供給する電源回路、５は枠２に支持されシャッタ本体１の先端が上限位置に到達したときに動作するリミットＳＷ、６は枠２に支持されシャッタ本体１の先端が下限位置に到達したときに動作するリミットＳＷ、７は前記下限位置に至っているときにシャッタ本体１を施錠するためのロック機構（図６，図７を参照）、１０はリミットＳＷ５，６からの動作信号が入力され、外部からのシャッタ本体１への上昇指令または下降指令に従って、電源回路４とロック機構７とを制御する制御回路である。
【０００４】
図６，図７は、図５に示したロック機構７の動作を説明する模式的概念構成図であり、このロック機構７はソレノイド７ａ，図示の形状の爪部７ｂ，コイル状のバネ７ｃなどから形成され、また、シャッタ本体１には突起部１ａが設けられている。
【０００５】
すなわち、図６はシャッタ本体１が下降または上昇動作の際で、シャッタ本体１の先端が枠２（図５参照）の中間部に位置する状態を示し、突起部１ａと爪部７ｂとは図示のような位置関係にあり、また、図７は図６の状態からシャッタ本体１が下降し、突起部１ａが爪部７ｂの斜面に当接すると、爪部７ｂがバネ７ｃを介して紙面右方向に移動しつつ、さらに下降して、シャッタ本体１が下限位置に到達すると、突起部１ａと爪部７ｂとは図示のような位置関係になって、シャッタ本体１がロック状態になることを示している。この状態では図示しないリミットＳＷ６（図５参照）も動作状態になっている。
【０００６】
また、図７の状態で、外部から制御回路１０（図５参照）に上昇指令が与えられると、上述の如くリミットＳＷ７が動作状態にあることから、ロック機構７のソレノイド７ａを所定の時間励磁する指令が制御回路１０から発せられ、この励磁によりロック機構７の爪部７ｂがバネ７ｃを介して紙面右方向に移動することで、突起部１ａの前記ロック状態が解除されるので、この励磁期間中にシャッタ本体１を上昇させるようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
実用新案登録  第２５６２６９６号公報（第２−３頁、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示した従来の構成によると、リミットＳＷ５，６が枠２に支持されて設けられているためリミットＳＷ５，６と制御回路１０との間を接続する電線工事等が工事施工に時間を要するという問題があった。
【０００９】
また、上記問題点を解消するために、リミットＳＷ５，６を省略し、電動機３の他端に電動機２の回転数を計測するカウンタを設け、このカウンタの計測値によってシャッタ本体１の繰出量を制御する方法もあるが、この方法では前記カウンタが高価であり、また、シャッタ本体１の先端が先述の上限位置および下限位置にあるときの計測値および現在位置の計測値を絶対値として扱う必要があることから制御回路１０には停電対策を要するなどの新たな問題点があった。
【００１０】
この発明の目的は、上記問題点を解消したシャッタ駆動装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この第１の発明は、シャッタを駆動する電動機と、前記シャッタを上昇または下降させるために、前記電動機を所望の回転方向に回転させる電力を供給する電源回路と、前記電源回路から前記電動機に流れる電流を検出する電流検出器と、外部からの前記シャッタへの上昇指令または下降指令に従って、前記電流検出器の検出値を監視しつつ、前記電源回路を制御する制御回路とを備え、前記電流検出器の検出値が予め定めた上限値を越えたときに、前記シャッタの先端が所定の上限位置または前記下限位置に到達していると判定することを特徴としたシャッタ駆動装置にする。
【００１２】
第２の発明は、シャッタを駆動する電動機と、前記シャッタを上昇または下降させるために、前記電動機を所望の回転方向に回転させる電力を供給する電源回路と、前記電源回路から前記電動機に流れる電流を検出する電流検出器と、前記シャッタの先端が所定の下限位置に到達すると作動し、該シャッタをロック状態にするロック機構と、外部からの前記シャッタへの上昇指令または下降指令に従って、前記電流検出器の検出値を監視しつつ、前記電源回路を制御する制御回路とを備え、前記下降指令が与えられて前記電動機が前記シャッタの下降方向に回転中に、前記電流検出器の検出値が予め定めた上限値を越えた状態で所定時間継続したときに、前記電動機を前記シャッタの上昇方向に回転させ、この上昇方向回転での前記電流検出器の検出値が前記上限値を越えた状態で所定時間の間継続したときに、前記シャッタの先端が前記下限位置に到達していると判定することを特徴としたシャッタ駆動装置にする。
【００１３】
第３の発明は前記第１または第２の発明のシャッタの駆動装置において、前記電源回路は商用電源から形成されることを特徴とする。
【００１４】
第４の発明は前記第１または第２の発明のシャッタの駆動装置において、前記電源回路は半導体電力変換回路から形成されることを特徴とする。
【００１５】
第５の発明は前記第３の発明のシャッタ駆動装置において、前記電動機を直流電動機またはブラシレス直流電動機としたことを特徴とする。
【００１６】
この第１の発明は、シャッタの先端が上限位置または下限位置に到達すると、このシャッタを駆動する電動機の回転が拘束され、その結果、該電動機の電流が増大することに着目してなされたものであり、また、第２の発明は、前記下限位置で作動するロック機構が動作中には前記シャッタを駆動する電動機を該シャッタの上昇方向に回転させようとしても、この電動機の回転が拘束され、このときにも、該電動機の電流が増大することに着目してなされたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施の形態を示すシャッタ駆動装置の模式的概念構成図であり、図１の構成において、図５に示した従来例構成と同一機能を有するものには同一符号を付して、ここではその説明を省略する。
【００１８】
すなわち、図１に示す構成が図５に示した構成と異なる点は、先述のリミットＳＷ５，６が省略され、代わりに、電動機３と電源回路４との接続経路に電流検出器２１が挿接され、さらに、この電流検出器２１の検出値と外部からの昇降指令または下降指令とに基づいて、電動機３とロック機構７とを制御する制御回路２０を、先述の制御回路１０に代えて、備えている。
【００１９】
また図１において、シャッタ本体１を上昇または下降させるためには電動機３を所望の回転方向に回転させる必要があり、この回転方向は、電源回路４を商用電源，切替スイッチなどから構成しているときには、周知の如く、前記切替スイッチにより商用電源から電動機３への接続の結線を切替ればよい。
【００２０】
図２は、図１に示したこの発明のシャッタ駆動装置の基本的な動作を説明する動作波形図である。
【００２１】
すなわち図２において、先ず、シャッタ本体１の先端が、図示の如く上限位置にある時刻ｔ１  で、外部より下降指令が制御回路２０に与えられると、この制御回路２０により、電源回路４を構成する前記切替スイッチが開放状態から電動機３がシャッタ本体１の下降方向に回転する接続状態となり、この状態では図示のような電動機３への駆動電流が電流検出器２１により検出される。
【００２２】
次に、時刻ｔ２  で下降中のシャッタ本体１の先端が、図示の如く下限位置に到達すると、電動機３の下降方向の回転が拘束され、従って、電流検出器２１の検出値が増大し、この検出値が予め定めた上限値ｉＬ  （例えば、通常の前記駆動電流の３〜５倍程度）を越えている状態で予め定めた時間ＴＬ  （例えば、１．０秒程度）継続すると、シャッタ本体１の先端が下限位置に到達していると判定し、前記切替スイッチにより電源回路４から電動機３への給電を停止することで、電動機３が停止状態になる。
【００２３】
また、シャッタ本体１の先端が、図示の如く下限位置にある時刻ｔ３  で、外部より上昇指令が制御回路２０に与えられると、この制御回路２０により、先ず、図２では図示しないロック機構７のソレノイド７ａを励磁して、先述のロック状態を解除しつつ、電源回路４を構成する前記切替スイッチが開放状態から電動機３がシャッタ本体１の上昇方向に回転する接続状態となり、この状態では図示のような電動機３への駆動電流が電流検出器２１により検出される。
【００２４】
次に、時刻ｔ４  で上昇中のシャッタ本体１の先端が、図示の如く上限位置に到達すると、電動機３の上昇方向の回転が拘束され、従って、電流検出器２１の検出値が増大し、この検出値が前記上限値ｉＬ  を越えている状態で前記時間ＴＬ  継続すると、シャッタ本体１の先端が上限位置に到達していると判定し、前記切替スイッチにより電源回路４から電動機３への給電を停止することにより、電動機３が停止状態になる。
【００２５】
図３，図４は、図１に示したこの発明のシャッタ駆動装置のより詳細な動作を説明する動作波形図である。
【００２６】
すなわち図３において、先ず、シャッタ本体１の先端が、図示の如く上限位置にある時刻ｔ１０で、外部より下降指令が制御回路２０に与えられると、この制御回路２０により、電源回路４を構成する前記切替スイッチが開放状態から電動機３がシャッタ本体１の下降方向に回転する接続状態となり、この状態では図示のような電動機３への駆動電流が電流検出器２１により検出される。
【００２７】
次に、時刻ｔ１１で下降中のシャッタ本体１の先端が、図示の如く下限位置に到達すると、ロック機構７が作動するとともに電動機３の下降方向の回転が拘束され、従って、電流検出器２１の検出値が増大し、この検出値が前記上限値ｉＬ  を越えている状態で前記時間ＴＬ  継続すると、シャッタ本体１の先端が下限位置に到達していると、仮に判定し、前記切替スイッチにより電源回路４から電動機３への給電を所定の時間Ｔｍ１  （例えば、１．０秒程度）停止することで電動機３を停止させ、その後、制御回路２０により電源回路４を構成する前記切替スイッチが開放状態から電動機３がシャッタ本体１の上昇方向に回転する接続状態にするが、このときにはロック機構７が動作しているために電動機３の上昇方向の回転が拘束され、従って、電流検出器２１の検出値が増大し、この検出値が前記上限値ｉＬ  を越えている状態で所定の時間Ｔｍ２  （例えば、１．０秒程度）継続すると、シャッタ本体１の先端が下限位置に到達していると、最終的に判定する。
【００２８】
また図４において、先ず、シャッタ本体１の先端が、図示の如く上限位置にある時刻ｔ２０で、外部より下降指令が制御回路２０に与えられると、この制御回路２０により、電源回路４を構成する前記切替スイッチが開放状態から電動機３がシャッタ本体１の下降方向に回転する接続状態となり、この状態では図示のような電動機３への駆動電流が電流検出器２１により検出される。
【００２９】
次に、時刻ｔ２１で下降中のシャッタ本体１の先端が、例えば、何らかの障害物に当接すると、電動機３の下降方向の回転が拘束され、従って、電流検出器２１の検出値が増大し、この検出値が前記上限値ｉＬ  を越えている状態で前記時間ＴＬ  継続すると、シャッタ本体１の先端が下限位置に到達したと、仮に判定し、前記切替スイッチにより電源回路４から電動機３への給電を前記時間Ｔｍ１  停止することで電動機３を停止させ、その後、制御回路２０により電源回路４を構成する前記切替スイッチが開放状態から電動機３がシャッタ本体１の上昇方向に回転する接続状態にするが、このときにはロック機構７が動作していないので、電動機３は上昇方向の回転を継続するとともに、電流検出器２１の検出値も前記上限値ｉＬ  を越える状態にはならない。
【００３０】
なお、上述の動作説明では電源回路４を商用電源，切替スイッチなどから構成している例について述べたが、電源回路４を半導体電力変換回路で形成し、電動機３を直流電動機または直流ブラシレス電動機とすることにより、先述の切替スイッチの機能を前記半導体電力変換回路に持たせることができ、また、電動機３を直流電動機または直流ブラシレス電動機にすることにより、電流検出器２１の検出値はほぼ電動機３のトルク電流とすることができるので、このシャッタ駆動装置の制御精度を改善することができる。
【００３１】
さらに、上述の動作説明では電動機３の回転方向に関わらず前記上限値ｉＬ  を設定したが、この上限値を前記回転方向で変えてもよい。また、電動機３の動作開始時の突入電流によるこのシャッタ駆動装置の誤動作を防止するために、電流検出器２１の検出値に一次遅れのフィルタなどを設けてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
この発明によれば、シャッタの先端が上限位置または下限位置に到達すると、このシャッタを駆動する電動機の回転が拘束され、その結果、該電動機の電流が増大することを検知して前記上限位置または下限位置に到達したことを判定するようにしたため、前記上限位置または下限位置を検知する位置センサが不要となり、このシャッタ駆動装置を安価にでき、さらに、工事施工期間も短時間にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すシャッタ駆動装置の模式的概念構成図
【図２】図１の動作を説明する波形図
【図３】図１の動作を説明する波形図
【図４】図１の動作を説明する波形図
【図５】従来例を示すシャッタ駆動装置の模式的概念構成図
【図６】図５の動作を説明する模式的概念構成図
【図７】図５の動作を説明する模式的概念構成図
【符号の説明】
１…シャッタ本体、２…枠、３…電動機、４…電源回路、５，６…リミットＳＷ、７…ロック機構、１０，２０…制御回路、２１…電流検出器。
【図１】
2004308349.tif 000003
【図２】
2004308349.tif 000004
【図３】
2004308349.tif 000005
【図４】
2004308349.tif 000006
【図５】
2004308349.tif 000007
【図６】
2004308349.tif 000008
【図７】
2004308349.tif 000009