JP2001227267A - 電動シャッターの異常停止時における制動方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】電磁式ブレーキ１１による機械的制動と、
電動モータ５（電気的制動手段ＤＢ）による電気的制動
（発電制動）とを組み合わせて制動を行なう。それらの
相乗効果により、制動機能が高まり、異常検知時に電動
モータ５はモータ駆動回路２０による停止制御信号Ｓｓ
の受信直後に停止し得る。そのため、異常検知後のスラ
ットカーテンの堕走距離を少なくすることができる。こ
の場合、電磁式ブレーキ１１が実際の制動を開始する以
前に上記発電制動が開始されるので、電磁式ブレーキ１
１による制動初期には電動モータ５の回転はすでにかな
り抑えられ、電磁式ブレーキ１１は補充的に働いて制動
動作開始タイミング直後に電動モータ５を完全に停止さ
せてその停止状態を保持する。 【効果】障害物の損傷を極力防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車庫などに設置
される電動シャッターにおいて、障害物を検知して開閉
動を停止させる場合に、電動モータを制動する方法及び
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動シャッターにおいてトルク検
知式異常停止装置は、例えば、スラットカーテンが障害
物に衝突した場合に電動モータにかかる開閉動負荷を検
出し、その開閉動負荷が一定以上になった場合に電動モ
ータを停止させるようになっている。このような異常時
には電動モータの惰性回転を抑えて瞬時に停止させ、ス
ラットカーテンの衝突に伴う障害物の損傷を極力防止す
る必要がある。そこで、従来の電動シャッターでは、例
えば機械的制動手段として電磁式ブレーキを採用してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電磁式ブレー
キにおいては、ブレーキ駆動回路で制動開始信号を受け
てリレーが働いた後にソレノイドが働き、次に制動板が
ディスク（円板）に圧接されて始めて制動動作を実際に
開始し、その制動動作開始後から制動動作終了までの制
動時間も必要とするため、必然的に電動モータの惰性回
転を短時間で抑えることは難しく、異常検知後のスラッ
トカーテンの堕走距離が延びて障害物に損傷を与えるお
それがあった。

【０００４】本発明は、電動シャッターにおいて電動モ
ータに対する制動機能を高めることを目的にしている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】後記実施形態の図面（図
１〜２）の符号を援用して本発明を説明する。請求項１
の発明にかかる電動シャッターの異常停止時制動方法に
おいては、電動モータ（５）により開閉動する開閉部材
（６）を異常検知時に停止させる場合、制動開始信号
（Ｍｂ）に基づき電動モータ（５）または電動モータ
（５）からの駆動伝達系（７）に対し制動動作を実際に
開始する機械的制動手段（１１）と、制動開始信号（Ｅ
ｂ）に基づき電動モータ（５）に対し制動動作を実際に
開始する電気的制動手段（ＤＢ）とを組み合わせて、制
動を行なう。

【０００６】請求項２の発明において、請求項１の発明
にかかる電気的制動手段（ＤＢ）は、機械的制動手段
（１１）が制動開始信号（Ｍｂ）に基づき制動動作を実
際に開始する制動動作開始タイミングまでに、制動開始
信号（Ｅｂ）を受ける。

【０００７】請求項３の発明において、請求項１または
請求項２の発明にかかる機械的制動手段（１１）は電磁
式ブレーキであり、同じく電気的制動手段（ＤＢ）は発
電制動である。

【０００８】請求項４の発明にかかる電動シャッターの
異常停止時制動装置は、下記のように構成されている。
この電動シャッターは、開動向き（Ａ）と閉動向き
（Ｂ）とへ移動可能に支持して開口（１）を開閉し得る
開閉部材（６）と、この開閉部材（６）を開動向き
（Ａ）と閉動向き（Ｂ）とへ移動させる電動モータ
（５）と、この電動モータ（５）に制御信号（Ｓｕ，Ｓ
ｄ，Ｓｓ）を送ってこの電動モータ（５）を駆動制御す
る処理装置（１２）と、前記電動モータ（５）または電
動モータ（５）からの駆動伝達系（７）に対し制動を行
なう機械的制動手段（１１）と、この電動モータ（５）
に対し制動を行なう電気的制動手段（ＤＢ）とを備えて
いる。前記処理装置（１２）にあっては、異常検知手段
（１０，１２）からの異常検知信号（Ｕｍ，Ｕｅ）に基
づき、前記開閉部材（６）の開閉動を停止するように前
記電動モータ（５）に停止制御信号（Ｓｓ）を送るとと
もに、前記機械的制動手段（１１）及び電気的制動手段
（ＤＢ）に制動開始信号（Ｍｂ，Ｅｂ）を送る。

【０００９】請求項５の発明においては、請求項４の発
明にかかる処理装置（１２）にあって、機械的制動手段
（１１）が制動開始信号（Ｍｂ）に基づき制動動作を実
際に開始する制動動作開始タイミングまでに、電気的制
動手段（ＤＢ）に制動開始信号（Ｅｂ）を送る。

【００１０】請求項６の発明において、請求項４または
請求項５の発明にかかる機械的制動手段（１１）は電磁
式ブレーキであり、同じく電気的制動手段（ＤＢ）は発
電制動である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
電動シャッターを図面を参照して説明する。 ＜この電動シャッターにおける機械的構成の概要＞図１
に示すように、開口１は床１ａと壁Ｗの両ガイドレール
２と天井１ｂとの間で形成され、この開口１上の天井１
ｂに設置されたケース３内に巻取軸４が支持されている
とともに、このケース３外に電動モータ５が取着されて
いる。スラットカーテン６（開閉部材）は、その上端部
で前記巻取軸４に巻かれ、前記開口１の両ガイドレール
２間において吊下状態で支持されている。このスラット
カーテン６は、両ガイドレール２により案内されなが
ら、巻取軸４に巻き取られて上昇向きＡ（開動向き）へ
移動し得るとともに、巻取軸４から引き出されて下降向
きＢ（閉動向き）へ移動し得る。

【００１２】前記電動モータ５は減速機構５ａを有し、
この電動モータ５と前記スラットカーテン６との間の駆
動伝達系７は、図２にも示すように、この減速機構５ａ
の出力側にある第一出力系７ａを含む。この駆動伝達系
７においては、第一出力系７ａにエンコーダなどの位置
センサ８が連動され、この第一出力系７ａの回転は、こ
の位置センサ８に伝達されるとともに、前記巻取軸４に
伝達される。この減速機構５ａを通さずに駆動伝達系７
に対し区別して出力させた第二出力系９においては、タ
コジェネレータなどの回転センサ１０（異常検知手段）
が連動され、この第二出力系９の回転はこの回転センサ
１０に伝達される。

【００１３】また、この電動モータ５は電磁式ブレーキ
１１（機械的制動手段）に接続されている。この電磁式
ブレーキ１１は第一出力系７ａの制動を行なう。 ＜この電動シャッターにおける電気的構成の概要＞図２
に示すように、処理装置１２は、大別して、記憶装置１
３と制御装置１４と演算判断装置１５とを備え、記憶装
置１３に格納されたプログラムや、前記位置センサ８及
び回転センサ１０や後記操作部１６の各スイッチ１７，
１８，１９からのデータ等に基づき、制御装置１４によ
る命令サイクルと実行サイクルとを自動的に行う。

【００１４】操作部１６には上昇スイッチ１７と下降ス
イッチ１８と停止スイッチ１９とが設けられている。こ
の各スイッチ１７，１８，１９からの操作信号（上昇操
作信号、下降操作信号、停止操作信号）は、前記処理装
置１２に入力される。処理装置１２において制御装置１
４は、この各スイッチ１７，１８，１９からの操作信号
に基づき、各操作モード（上昇操作モード、下降操作モ
ード、停止操作モード）に切り換え、この各操作信号に
対応する各制御信号（上昇制御信号Ｓｕ、下降制御信号
Ｓｄ、停止制御信号Ｓｓ）をモータ駆動回路２０に送
る。前記電動モータ５は、単相誘導電動機であり、モー
タ電源２１及び制動電源２２に対しこのモータ駆動回路
２０を介して接続されている。

【００１５】前記電動モータ５は、モータ駆動回路２０
に送られた前記各制御信号Ｓｕ，Ｓｄ，Ｓｓに基づき、
駆動制御される。この電動モータ５に連動する前記スラ
ットカーテン６は、このモータ駆動回路２０が上昇制御
信号Ｓｕを入力すると上昇操作モードで上昇向きＡへ移
動して最上昇位置ＵＰで停止し、このモータ駆動回路２
０が下降制御信号Ｓｄを入力すると下降操作モードで下
降向きＢへ移動して最下降位置ＤＰで停止し、このモー
タ駆動回路２０が停止制御信号Ｓｓを入力すると停止操
作モードになり最上昇位置ＵＰと最下降位置ＤＰとの間
の任意位置で停止する。

【００１６】前記電磁式ブレーキ１１は、ディスクブレ
ーキであり、ブレーキ駆動回路２３を介してブレーキ電
源２４に接続されている。前記回転センサ１０からの信
号を入力する処理装置１２（異常検知手段）において制
御装置１４は、異常検知信号Ｕｍ，Ｕｅに基づき、停止
制御信号Ｓｓを前記モータ駆動回路２０に送るととも
に、制動開始信号Ｍｂを前記ブレーキ駆動回路２３に送
るほか、制動開始信号Ｅｂを前記モータ駆動回路２０に
送る。

【００１７】図２に示す処理手段ＰＣは、前記処理装置
１２の記憶装置１３、制御装置１４及び演算判断装置１
５や、前記操作部１６の上昇スイッチ１７、下降スイッ
チ１８及び停止スイッチ１９や、前記位置センサ８及び
前記回転センサ１０や、前記モータ駆動回路２０、モー
タ電源２１及び制動電源２２や、前記ブレーキ駆動回路
２３及びブレーキ電源２４などを含み、前記上昇操作モ
ード及び下降操作モードごとに、下記の処理動作を行
う。

【００１８】＜処理動作＞前記位置センサ８（エンコー
ダ）は、前記電動モータ５からの第一出力系７ａの回転
に伴う出力値（スラットカーテン６の最上昇位置ＵＰな
どの適宜基準位置に対するパルス数）を検出し、この出
力値信号（パルス数に関する実際データ値）を前記処理
装置１２に出力する。

【００１９】前記回転センサ１０（タコジェネレータ）
は、前記電動モータ５からの第二出力系９の回転数Ｎを
検出し、この回転数信号を前記処理装置１２に出力す
る。前記記憶装置１３（移動範囲記憶手段）は、前記各
操作モードごとに、前記位置センサ８からの出力値信号
（位置信号）に基づき、前記スラットカーテン６の各移
動位置（最上昇位置ＵＰと最下降位置ＤＰとの間の任意
位置）をこの出力値信号（位置信号）に対応して記憶す
るとともに、この各移動位置（位置信号）を複数に区分
した各移動範囲Ｅ₁ 〜Ｅ_n （図１に示すように最上昇位
置ＵＰと最下降位置ＤＰとの間の各移動位置を複数に分
割した移動位置群）として記憶する。

【００２０】前記演算判断装置１５は、前記記憶装置１
３から読み出した各移動範囲Ｅ₁ 〜Ｅ_n ごとに、回転セ
ンサ１０からの回転数信号に基づき、前記電動モータ５
からの第二出力系９の実際回転数Ｎを演算する。

【００２１】前記記憶装置１３（停止条件記憶手段）
は、前記各移動範囲Ｅ₁ 〜Ｅ_n ごとに、学習機能として
前回運転時における前記第二出力系９の学習回転数Ｑｕ
を記憶するとともに、この学習回転数Ｑｕを基準に設定
した比較回転数Ｑｄを記憶している。

【００２２】前記演算判断装置１５（比較手段）は、前
記実際回転数Ｎと比較回転数Ｑｄとを前記各移動範囲Ｅ
₁ 〜Ｅ_n ごとに比較する。この演算判断装置１５によ
り、この実際回転数Ｎがこの比較回転数Ｑｄ以下である
と判断された場合には、停止条件範囲Ｑ以内にあるた
め、障害物検知状態となる。前記制御装置１４（制御手
段）は、異常検知信号Ｕｅに基づく停止制御信号Ｓｓを
前記モータ駆動回路２０に送る。このモータ駆動回路２
０は電動モータ５を停止制御する。しかし、この電動モ
ータ５は、モータ駆動回路２０が停止制御信号Ｓｓを受
けた後も、慣性回転する。そこで、下記＊で述べる二種
類の制動が行われる。

【００２３】＊ 前記電磁式ブレーキ１１（ディスクブ
レーキ）による機械的制動 前記処理装置１２において制御装置１４が異常検知信号
Ｕｍに基づき制動開始信号Ｍｂを前記ブレーキ駆動回路
２３に送ると、このブレーキ駆動回路２３でリレーが働
いて電磁式ブレーキ１１のソレノイドが働き、電磁式ブ
レーキ１１で制動板がディスク（円板）に圧接される。
その圧接による制動初期時（制動動作開始タイミング）
から制動動作を実際に開始する。

【００２４】＊ 前記電動モータ５（電気的制動手段Ｄ
Ｂ）による電気的制動（発電制動） 前記処理装置１２において制御装置１４が異常検知信号
Ｕｅに基づき制動開始信号Ｅｂを前記モータ駆動回路２
０に送ると、このモータ駆動回路２０でモータ電源２１
が電動モータ５（単相誘導電動機）から切り離されると
ともに制動電源２２により電動モータ５の１次回路が直
流励磁されて電動モータ５が発電機として動作し、電動
モータ５の持っていた回転エネルギーが発電機の電気エ
ネルギーとして消費される。この場合、前記モータ駆動
回路２０は制動開始信号Ｅｂを前記電磁式ブレーキ１１
の制動動作開始タイミングまでに受ける。

【００２５】＜本実施形態の特徴＞本実施形態は下記＊
の特徴（後記する他の技術的思想以外）を有する。前述
したように、電磁式ブレーキ１１（ディスクブレーキ）
による機械的制動と、電動モータ５（電気的制動手段Ｄ
Ｂ）による電気的制動（発電制動）とを組み合わせて制
動を行なうと、それらの相乗効果により、制動機能が高
まり、異常検知時に電動モータ５はモータ駆動回路２０
による停止制御信号Ｓｓの受信直後に停止し得る。その
ため、異常検知後のスラットカーテン６の堕走距離を少
なくすることができる。この場合、電磁式ブレーキ１１
が実際の制動を開始する以前に上記発電制動が開始され
るので、電磁式ブレーキ１１による制動初期には電動モ
ータ５の回転はすでにかなり抑えられ、電磁式ブレーキ
１１は補充的に働いて制動動作開始タイミング直後に電
動モータ５を完全に停止させてその停止状態を保持す
る。従って、障害物の損傷を極力防止することができ
る。

【００２６】〔他の実施形態〕前記実施形態以外にも下
記＊のように構成してもよい。 ＊ 前記実施形態では電磁式ブレーキ１１としてディス
クブレーキを採用したが、そのほかシュー形ブレーキ等
を採用する。また、摩擦を利用した機械的制動手段とし
て、前記電磁式ブレーキ１１以外のものを採用する。

【００２７】＊ 前記実施形態では電動モータ５として
単相誘導電動機を採用したが、電気的制動を行い得る他
の電動機を採用する。 ＊ 前記実施形態では電気的制動として発電制動（ダイ
ナミック制動）を採用したが、逆相制動（プラッギング
制動）や回生制動や単相制動などの電気的制動を採用す
る。

【００２８】＊ 前記実施形態ではトルク検知式異常停
止装置を採用したが、スラットカーテンの座板に取り付
けたスイッチ類からの検知信号を利用した座板検知式異
常停止装置を採用する。

【００２９】

【発明の効果】本発明にかかる電動シャッターの異常停
止時における制動方法及び装置によれば、電磁式ブレー
キ（１１）などによる機械的制動手段と、発電制動など
による電気的制動手段（ＤＢ）とを組み合わせて制動を
行なうので、それらの相乗効果により制動機能が高ま
り、異常検知後の開閉部材（６）の堕走距離を少なくし
て障害物の損傷を極力防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は本実施形態にかかる電動シャッター
おいて機械的構成を示す概略正面図であり、（ｂ）はこ
れを側面側から見た概略断面図である。

【図２】 本実施形態にかかる電動シャッターおいて電
気的構成を示す概略ブロック図である。

【符号の説明】

１…開口、５…電動モータ（電気的制動手段ＤＢ）、６
…スラットカーテン（開閉部材）、７…駆動伝達系、８
…位置センサ、１０…回転センサ（異常検知手段）、１
１…電磁式ブレーキ（機械的制動手段）、１２…処理装
置（異常検知手段）、Ａ…上昇向き（開動向き）、Ｂ…
下降向き（閉動向き）、Ｓｕ…上昇制御信号、Ｓｄ…下
降制御信号、Ｓｓ…停止制御信号、Ｕｍ，Ｕｅ…異常検
知信号、Ｍｂ…制動開始信号、Ｅｂ…制動開始信号。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータにより開閉動する開閉部材を
   異常検知時に停止させる場合、制動開始信号に基づき電
   動モータまたは電動モータからの駆動伝達系に対し制動
   動作を実際に開始する機械的制動手段と、制動開始信号
   に基づき電動モータに対し制動動作を実際に開始する電
   気的制動手段とを組み合わせて、制動を行なうことを特
   徴とする電動シャッターの異常停止時における制動方
   法。
2. 【請求項２】 前記電気的制動手段は、機械的制動手段
   が制動開始信号に基づき制動動作を実際に開始する制動
   動作開始タイミングまでに、制動開始信号を受けること
   を特徴とする請求項１に記載の電動シャッターの異常停
   止時における制動方法。
3. 【請求項３】 前記機械的制動手段は電磁式ブレーキで
   あり、前記電気的制動手段は発電制動であることを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載の電動シャッター
   の異常停止時における制動方法。
4. 【請求項４】 開動向きと閉動向きとへ移動可能に支持
   して開口を開閉し得る開閉部材と、この開閉部材を開動
   向きと閉動向きとへ移動させる電動モータと、この電動
   モータに制御信号を送ってこの電動モータを駆動制御す
   る処理装置とを備えた電動シャッターにおいて、 前記電動モータまたは電動モータからの駆動伝達系に対
   し制動を行なう機械的制動手段と、この電動モータに対
   し制動を行なう電気的制動手段とを備え、 前記処理装置にあっては、 異常検知手段による異常検知信号に基づき、前記開閉部
   材の開閉動を停止するように前記電動モータに停止制御
   信号を送るとともに、前記機械的制動手段及び電気的制
   動手段に制動開始信号を送ることを特徴とする電動シャ
   ッターの異常停止時における制動装置。
5. 【請求項５】 前記処理装置にあっては、機械的制動手
   段が制動開始信号に基づき制動動作を実際に開始する制
   動動作開始タイミングまでに、電気的制動手段に制動開
   始信号を送ることを特徴とする請求項４に記載の電動シ
   ャッターの異常停止時における制動装置。
6. 【請求項６】 前記機械的制動手段は電磁式ブレーキで
   あり、前記電気的制動手段は発電制動であることを特徴
   とする請求項４または請求項５に記載の電動シャッター
   の異常停止時における制動装置。