Controller for electric motor for driving movable object

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可動物、例えばローラ式シャッター又はドア、を駆動する電気モータの制御装置であって、この電気モータの制御装置が、モータへの電力供給を制御するスイッチと、前記スイッチがモータへの電力供給を開閉するように、特に障害物によって拘束されている可動物に応答するこのスイッチを作動する手段とを備えていて、これらの作動手段が、スイッチが閉じている第１の状態とスイッチが開いている第２
の状態とを採ることができる機械式作動装置と、その第１の状態に機械式作動装置を置く手段とを備えており、
この作動装置が、可動物の拘束によって第２の状態にもたらされる電気モータの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】そのような装置は、独国特許第２７３４
５１２号により公知である。 この装置では、モータへの電力供給を制御するスイッチが、静止状態で開であり、
モータで駆動される遠心機構によって閉じられ、このモータの始動は、手動の押しボタンスイッチによって制御される遅延ドロップアウトの起動リレーによって行われる。 モータの起動手段及び過剰トルクの際の自動停止手段とが、こうして組み合わされるが、かなりの複雑性に加えて、そのような装置は、起動リレーを供給するための特定の目的の配線を必要とする。

【０００３】モータ駆動のローラ式シャッターの制御装置は、欧州特許第７０３３４４号からも公知であり、これは、モータ上のローラ式シャッターによって起された抵抗トルクの突然の増加を検知することによって作動する。 最後に、モータのシャーシーは、それが回転可能であり、かつその回転が、反対方向に作用し、かつシャーシーの回転が各々の回転方向で、モータへの電力供給を停止するスイッチを作動するに至る過剰トルクを定める２つのスプリングによって制限されるように設けられている。 可動物の拘束は、移動の終点への到達によるか、
又は障害物によって起される。 モータの起動は、従来の方法でスイッチによって行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、モータ起動の手動式制御とモータの自動停止手段とを組み合わせることにもあるが、補助の配線を必要とせず、ケーブル又はコードをもつロッド式制御のような機械的な手動式制御を用いる簡単な機械式手段によることである。

【０００５】本発明の制御装置は、機械式作動装置が双安定装置であり、この作動装置を第１の状態にするための手段が、専ら手動であることを特徴としている。 本発明は、１方向の回転をもつモータにも、また２方向の回転をもつモータにも同様に適用可能である。 この装置は、モータに電力を供給するのに必要な配線以外の外部からの配線を必要としない。 それ故設備が単純化される。

【０００６】

【課題を解決するための手段】最も単純な実施の形態では、作動装置は、単安定スイッチを作動する回転カムであって、それは、その周囲にカムの回転に一致する角度巾をもつノッチを有しており、このカムの回転は、スイッチの作動に必要であり、モータのケーシングがスプリング作用に抗して抵抗トルクによって回転駆動される場合に、モータのケーシングの突出部（スピゴット）がそれを駆動するために係合される。

【０００７】別の実施の形態では、機械式双安定装置は、少なくとも１つの傾斜面によって案内される少なくとも１つの止め金具（スタッド）の相互作用によって連結される固定の筒状管部分内を、並進及び回転することができる筒状部分よりなり、この可動部分は、スイッチの方向にスプリングによって押される一方で、手動で作動可能な引っ張り要素に連結されて、スプリングの付勢に反対の引っ張り力を生じさせることができ、かつこの装置は、スプリングの作用に抗したモータのケーシングの回転によっても、又は引っ張り要素による更なる引っ張り力によっても、第２の安定状態にもたらされ、このケーシングの回転は、拘束される前記可動物によって生じた抵抗トルクによって起される。

【０００８】

【発明の実施の形態】添付図面は、本発明の３つの実施の形態と、第１の実施の形態の２つの変形例を示している。 図１において、Ｃは、手動制御、例えば引っ張られる可撓コード又は押されたり／引っ張られる剛性ロッド、を示しており、Ｂは双安定作動装置を、Ｍはモータで、そのケーシングは、拘束スプリングの作用に抗してモータ軸の回りを回動でき、かつＤは、モータＭのケーシングと固定点との間のずれ（オフセット）角度の検出器をそれぞれ示している。 モータＭは、負荷Ｌ、例えばローラ式シャッター、を駆動する。 最初に、モータの電力供給スイッチが開、即ち作動装置Ｂが第１の安定状態Ｐにあるとすると、使用者による制御Ｃの作動は、双安定装置Ｂに状態Ｐから状態Ｐへの切換えを生じさせる効果を有する。 この状態でずれ角度の検出器Ｄが、ずれ角を検出しないならば、モータＭは駆動される。 この作用は、Ｍ＝（Ｐ＆Ｓ）で表わされる。

【０００９】検出器Ｄが、モータのケーシングのずれ角を検出すると、双方向装置Ｂに停止信号Ｓを発し、それから状態Ｐに切り換わる。 モータＭは、もはや電力が供給されない。 図２に示されたモータは、２巻回及び移相コンデンサをもつ従来の単相モータであり、各々の巻回は、電力供給電圧がＰ１とＮとの間又はＰ２とＮとの間に供給されるかどうかについての補助の巻回として作用する。

【００１０】第１の実施の形態は、図３〜図８に示されている。 図３において、筒状支持体１が示され、固定点、例えばモータ駆動されるローラ式シャッターを巻くための管体の支持体の１つを構成している。 この筒状支持体１は、２つの直径方向に対向した長手方向の溝２を有している。 筒状支持体１と同軸で、その延長上に、モータのケーシング（図示されていない）に不可欠の筒状スリーブ３があり、これは、このケーシングの延長部を構成することも可能である。 モータのケーシングの他端部は、軸の回りを自由に回転できるように保持されている。 このスリーブ３は、スリーブ３にしっかりと固定され、固定の筒状支持体１の各々の溝２内をそれぞれ延在している２つの長手方向の棒部材４と５によって、延ばされている。 これらの棒部材４と５は、各々の棒部材及び対応する溝２の壁との間に挿入されたＶ字形の一組のスプリング６と７により突出した状態で保持される。 こうしてモータのケーシングは、伸縮自在に突出した状態で保持される。

【００１１】棒部材４と５とは、スリーブ３内の横材８
によって更に連結されている。 この横材８は、その中間部分で、スリーブ３の回動軸を通る平面に対し対称的に配置された一組のカム９と１０を備えている。 カム９
は、第１の双安定作動装置１１と相互作用するようになっており、カム１０は、第２の双安定作動装置と相互作用するようになっている。 この第２の双安定作動装置は、図示されておらず、カム９と１０と同様に、同じ直径方向の対称面に対して対称的に配置されている。 この双安定装置１１は、回転方向の１方に対して、モータの電力供給を制御するスイッチ１２を作動する。 別の双安定装置は、スイッチ１２に対するのと同様に第２のスイッチを制御し、この第２のスイッチは、双安定装置と同様に、同じ対称面に対して対称的に設置される。

【００１２】双安定装置１１は、固定の筒状管部分１３
と、この部分１３内を回転及び並進可能な筒状部分１４
とよりなる。 この固定の部分１３の壁は、スロット１５
で貫通され、このスロットは、径方向の突出部（スピゴット）１６のための傾斜面とわな部（トラップ）との循環路を形成していて、突出部１６は、僅かな隙間をもつスロット１５を貫通する可動な筒状部分に固定され、双安定装置に関する限り、カム９によって駆動されるように、筒状管部分１３の径方向外部へと延出している。 この可動な筒状部分１４は、回転が妨げられないように棒部材又はケーブル１７の一端部に連結されている。 可動な筒状部分１４は、そのうえさらに、圧縮で働き、スイッチ１２の方に筒状部分１４を押しているスプリング１
８の作用を受けている。

【００１３】この実施の形態の作用を図４〜８を使用して説明する。 図４に示された位置では、双安定装置の可動筒状部分１４の突出部１６は、スイッチ１２に接近した循環路１５の左方端部に、スプリング１８で保持されている。 この筒状部分１４は、スイッチ１２の押圧体に耐えており、その接点１２ａは開である。 モータは電力が供給されない。 使用者が矢印Ｆ１の方向にロッド１７
を引っ張るなら、筒状部分１４が後方に引っ張られる。
この動きの間、突出部１６は、矢印Ｆ２で示されるように傾斜面１５ａに沿って摺動し、筒状部分１４を駆動する。 最後に突出部１６は停止部１５ｂに当接するようになる。

【００１４】ロッド１７の引っ張り力が開放されると、
突出部１６は、図５に示されるように循環路１５のわな部１５Ｃに係合する。 そのとき、双安定装置は、第２の安定状態にある。 筒状部分１４は、スイッチ１２から離れて移動し、その接点が閉じられ、モータは電力が供給される。

【００１５】それからモータのケーシングが、モータによって駆動される可動物の拘束によって、回転駆動されるなら、例えばローラ式シャッターが巻かれている間、
ローラ式シャッターの端部の箱型ハウジングへの当接に到達することによって、モータのケーシングが回転駆動されるなら、スリーブ３が、スプリング６又は７の１
方、例えばスプリング７、の作用に抗して回動し、カム９が、そのわな部１５Ｃから脱出するように突出部１６
を駆動し、それによりスプリング１８の付勢により、図６の矢印Ｆ３で示されるように、突出部は、循環路１５
に沿って第１の安定位置に戻る。 スイッチ１２はそのとき作動し、接点１２ａが開き、モータへの電力供給が停止される。

【００１６】停止もまた、手動でロッド１７を引っ張ることにより制御される。 双安定装置１１は、この場合は図７と８に示されるように作動する。ロッド１７を引っ張ると、突出部１６は、わな部１５Ｃから離れて動き、
傾斜面１５ｄに当接するようになる。開放されると、突出部１６は、１５ｅに沿って軸方向に動き、かつ傾斜面１５ｆを動いて、図４に示される位置へと戻る。

【００１７】制御装置を備えている２つの双安定作動装置が独立しているなら、使用者がこれら２つの双安定装置を同時に作動するのを、即ち２つの正反対の指令を与えるのを、妨げるものは何もない。 このことが、機械的又は電気的に避けられる。

【００１８】図９は、機械的な解決策を示している。 ２
つの双安定装置の可動部分１４と１４′は、それぞれ環状の溝１９，１９′を有している。 ２つの可動部分１４
と１４′との間に摺動体２０が設置され、２つの双方向装置間を横方向に摺動し、溝１９と１９′に交互に係合できる。 この摺動体２０の長さは、溝１９又は１９′の１方に常に係合するような長さとされている。 図９に示された位置では、摺動体２０は可動部分１４の溝１９内に、その両端部の１方が係合される一方で、その他方端部は、可動部分１４′の筒状面に当接している。 こうして可動部分１４は、固定され、それによりロッド１７の引っ張り力は、何ら影響を及ぼさない。 反対に、可動部分１４′がスイッチ１２′に当接すると、可動部分１４
は開放される。

【００１９】図１０は、電気的な解決策を示している。
スイッチの１方、例えばスイッチ１２が、端子ａを端子ｂ又は端子ｃのどちらかに接続できるようなインバータ接点が備え付けられていて、この端子ｃが、スイッチ１
２が作動される場合にのみ、スイッチ１２′の閉が有効であるような方法で、スイッチ１２′に接続されており、かつ逆にスイッチ１２の作動が、示された位置に接点１２ｂをもたらす効果を有し、その開放が端子ｂに接点１２ｂをもたらす効果を有している。

【００２０】図１１と１２に関連して、第２の様式を説明する。 これらの図は窓装置に取り付けられたローラ式シャッター装置の端部の１方を示している。 筒状モータのケーシング３を見ることができ、これは、部分的に示された取り巻き管２１内に収容され、モータによって駆動される。 図示されているケーシング３の端部は、フランジ２２を備えており、そのフランジ２２によって主円形切込部２４を備えた長方形の枠組み２３に取り付けられている。 フランジ２２は、その中を自由に回転できるように円形切込部２４内に係合されたリング２５を備えている。 最低点で、リング２５は、リングの中心の方に向けられた第１の突出部（スピゴット）２６と、外方に向けられた第２の径方向の突出部（スピゴット）２７とが備え付けられ、２つのスプリング２９と２９′とが収容されている枠組み２３の長方形の切込み部２８で、２
つのスプリングは互いに圧縮で作用し、突出部２７の両面の各々を付勢している。

【００２１】リング２５の中心には、スイッチ３０が、
双安定のラッチ３１を備えて固定されており、即ちスイッチは、中央の接点と接点の１方又は他方との間で、即ちＮとＭ１又はＮとＭ２（図２）間で交互に電気的に接続させるための、中央の端子と２つの接点を有しており、これによりモータを一方向から他方向に切換えできる。 ラッチ３１の見える部分は、鈍角Ｖの輪郭を有している。 スイッチ３０は、枠組み２３に固定された支持体３２によって支えられている。 モータ及び巻取り管の軸と同軸に、カム３３が設けられ、これは、その下方部分で、うまく限定された角度で延在しているノッチ３４
と、スイッチのラッチ３１のＶ形状の輪郭の角度に等しい角度をもち、この輪郭に係合される二面体の形の突起部分３５とを有している。

【００２２】突出部２６はノッチ３４に係合する。 ノッチ３４と突出部２６との各々の端部間の空間は、ラッチ３１を作動する、即ち一方又は他方の位置のスイッチ３
０を閉じるのに必要なカム３３の角度変位に等しい。 カム３３は、軸３６により手動で回転駆動される。 スイッチを損傷する危険にさらさないために、軸３６とカム３
３との連結は、弾性的リンク又は摩擦リンクである。

【００２３】この装置が静止し、モータが停止している状態を説明する。 モータを始動するために、使用者は、
モータの望ましい回転方向である１方向又は他方向に、
軸３６を回す。 カム３３の回転が、突起部分（二面体）
３５によるスイッチを閉じる一方で、突出部２６をノッチ３４の一方の側に移動するという効果を有している。
例えば、カム３０は、時計方向に駆動されたと仮定しよう。 従って図１１のノッチ３４の右側端部が突出部２６
に接触するようになる。 抵抗トルクが、スプリング２
９′を圧縮することによって、反時計方向にケーシング３を回転させようとすると、突出部２６は、同じ方向にカム３３を回転駆動し、突起部分（二面体）３５を示された位置に移動させる、即ちスイッチのラッチ３１を示された位置に移動させる効果を有している。 モータへの電力供給は停止される。 過剰な抵抗トルクがなくなると、スプリング２９′は、ケーシング３を示された位置に戻す。 この実施の形態は、それ故双安定装置は、スイッチ自体よりなる。

【００２４】図１３と１４に示された第３の実施の形態は、実際は第２の実施の形態の変形例であり、多部分の要素、特に示されていない要素は、同じものである。 図１３では、ケーシング３のフランジのリング２５は、径方向の突出部２６と２７とをもっている。 回転カム３
３′は、第１の実施の形態のスイッチ１２と１２′とは反対に、静止で接点が開く２つの単安定スイッチ３８と３８′間に係合される突起する中央部分３７を示していることで、カム３３とは異なっている。

【００２５】カムの突起部分３７は、静止ではスイッチ３８と３８′は作動せず、軸３６によるカム３３′の回転駆動によって、突起部分３７によりスイッチの１方又は他方を作動するような形状を有している。 それ故突起部分３７は、様々の形態をとることができ、かつ２つの部分に、例えば２つの点部分（ピップ）に分離することもできる。 そのうえ更に、カム３３のようにカム３３′
の外形は、ノッチ３４以外はどんな形をしていてもよい。

【００２６】この第３の実施の形態の作用は、第２の実施の形態のそれと同じであるが、唯一の違いは、双安定性がここではカム３３′によって与えられることである。 スイッチの一方の作動位置において、カムの安定性は、スイッチの押圧体とカムとの間の摩擦によって保証される。 この安定性は、突起部分３７に僅かな凹部を形成することによって、増加できる。 中立位置における安定性は、摩擦又は弾性的に設けられた球のような補助手段によって保証される。 そのような球によって、３つの位置でカム３３′の安定性を与えることが可能となる。
そのような手段は、軸３６を駆動するつまみにもまた用いられる。

【００２７】双安定性は、それらの押圧体がカム３７の回動軸の下にあるような方法で、スイッチ３８と３８′
とをずらすことによってもまた与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の制御装置の原理を示している理論上の概念図である。

【図２】図２は、２つの実施の形態に用いられた電気モータの図である。

【図３】図３は、第１の実施の形態の部分斜視図である。

【図４】図４は、図３に示された実施の形態に用いられた双安定装置の５つの連続した状態の１つを示している。

【図５】図５は、図３に示された実施の形態に用いられた双安定装置の５つの連続した状態の１つを示している。

【図６】図６は、図３に示された実施の形態に用いられた双安定装置の５つの連続した状態の１つを示している。

【図７】図７は、図３に示された実施の形態に用いられた双安定装置の５つの連続した状態の１つを示している。

【図８】図８は、図３に示された実施の形態に用いられた双安定装置の５つの連続した状態の１つを示している。

【図９】図９は、第１の実施の形態を改良した第１の変形例である。

【図１０】図１０は、第１の実施の形態の第２の変形例である。

【図１１】図１１は、ローラ式シャッターに適用した第２の実施の形態の径方向の断面概略図である。

【図１２】図１２は、図１１の線VIII−VIII線に沿って切断した断面図である。

【図１３】図１３は、第３の実施の形態の径方向の断面の部分概略図である。

【図１４】図１４は、図１３の線Ｘ−Ｘに沿って切断した断面図である。

【符号の説明】

Ｂ…双安定作動装置（双安定装置） Ｃ…手動制御（ロッド） Ｄ…検出器 Ｍ…モータ Ｌ…負荷 １…筒状支持体 ２…溝 ３…スリーブ（ケーシング） ４，５…棒部材 ６，７，１８，２９…スプリング ８…横材 ９，１０，３３…カム １１…双安定装置 １２，３０，３８…スイッチ １３…固定の筒状管部分（固定部分） １４…可動の筒状部分（可動部分） １５…スロット（循環路） １６，２６，２７…突出部 １７…ロッド又はケーブル １９…摺動体 ２１…巻取り管 ２２…フランジ ３１…ラッチ ３４…ノッチ ３５，３７…突起部分