JP3820723B2

JP3820723B2 - 電動シャッターの障害物感知装置

Info

Publication number: JP3820723B2
Application number: JP01143298A
Authority: JP
Inventors: 則夫石倉
Original assignee: Bunka Shutter Co Ltd
Current assignee: Bunka Shutter Co Ltd
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2018-01-23
Also published as: JPH11210361A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動シャッターの障害物感知装置に関し、特に、下降中のシャッターカーテンに加わる負荷を感知して開閉機を停止させる障害物感知装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より下降時のシャッターカーテンが障害物に接触した際、その負荷を駆動源である電動モータなどの開閉機に伝えてシャッターカーテンを停止させる障害物感知装置は知られている。
【０００３】
図５は従来の障害物感知装置を備えたシャッターの概念図であり、建物の開口部１に配設されるシャッターカーテン３を昇降させるシャッター５には、昇降の途中で障害物を感知したとき、シャッターカーテン３を安全制御させる障害物感知装置７が設けられている。
【０００４】
この障害物感知装置７としては、シャッターカーテン３を昇降させる開閉機９に加わった負荷を感知する方式（負荷感知方式）のものが、コスト的に安価であるため多用されている。
【０００５】
この負荷感知方式の障害物感知装置７は、開閉機９の電流値を検出し、或いはタコジェネレータ又はエンコーダを用いて回転量を検出し、この電流値や回転量の変動からシャッターカーテン３と障害物との接触を感知して、シャッターカーテン３を停止或いは反転上昇させるよう、開閉機９を駆動制御していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、シャッターカーテンは、通常、巻取カゴに対して巻き取られる方向、すなわち上昇させる方向に付勢力が発生するように構成されており、また、開閉機は、シャッターカーテンが通常昇降（開閉）する際に、前記付勢力に抗し、かつ、シャッターカーテン自体の重量にて停止しないだけの駆動トルクを有していなければならない。
【０００７】
従って、シャッターカーテンが下降（閉鎖）して、障害物に接触した時に、開閉機を停止させるには、開閉機が停止するのに必要なだけの力を障害物に負担させなければならず、別言すると、シャッターカーテンが障害物に接触後に障害物上にシャッターカーテンを下降させるように開閉機が駆動していることから、この障害物に対して、シャッターカーテンの自重と開閉機による降下力とを加算した力が発生し、障害物感知装置が作動するために力を要する構造となって、この力が障害物感知装置としての感知力となり、この感知力が大きいと、障害物に対して過剰な負荷を負担させることになる。
【０００８】
また、この感知力が大きい、すなわち障害物に対して負荷させる力が十分に大きい力とされて、この障害物を感知する構造とされていると、シャッターカーテンの開口間口が小さい場合、シャッターカーテンの重量が小さく構成されてしまうことから、カーテン重量が障害物に接触しても、その接触を感知できず、シャッターカーテンが障害物に接触したままの状態で開閉機が駆動を続け、その結果、シャッターカーテンがケース内で弛んでしまうことがあった。
【０００９】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、開閉機に加わる負荷を感知してシャッターカーテンの下降を停止させる障害物感知装置において、下降中のシャッターカーテンが障害物に接触した際の障害物へ加わる負荷を低減させることを可能とする電動シャッターの障害物感知装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
この発明の電動シャッターの障害物感知装置は、シャッターカーテン６１が巻き取られる巻取カゴ１９を支持軸１１に対して回転自在に支持するとともに、該支持軸１１に配設される開閉機２１から回転駆動力が伝達される外ホイール１３と、
前記支持軸１１に回転自在に支持されるとともに、該支持軸１１に外挿された巻取スプリング４３によって前記シャッターカーテン６１を巻き取る方向に付勢される内ホイール３７と、
該内ホイール３７に穿設され円周方向に沿って長尺に形成される長穴４５と、
前記支持軸１１と同軸方向となって前記外ホイール１３に突設され、前記長穴４５の長手方向に摺動自在に遊嵌される外ホイールピン４９と、
該外ホイールピン４９と前記内ホイール３７とにわたって張架され、前記巻取カゴ１９に対して垂下状態の前記シャッターカーテン６１の自重によって生じるモーメントより小さい力とされて、前記内ホイール３７に対して前記外ホイール１３を巻き取り方向へ付勢するホイールスプリング５１と
を具備したことを特徴としている。
【００１１】
この障害物感知装置では、シャッターカーテン６１の下端が障害物６３に接触すると、シャッターカーテン６１の重量が障害物６３に負担され、シャッターカーテン６１が垂下状態にあることで伸長していたホイールスプリング５１が収縮する。
その引っ張り力で外ホイールピン４９を介して外ホイール１３がシャッターカーテン上昇方向へ付勢され、その分、障害物６３に対する負荷が軽減されることとなる。
【００１２】
なお、前記外ホイール１３は円環状に形成され、
前記内ホイール３７は周縁に円周方向に連続する凹溝状間隙４１が形成され、
前記外ホイール１３の内周縁が前記凹溝状間隙４１に摺動自在に挿入されて前記外ホイール１３を前記内ホイール３７の周縁に相対回転可能に支持した構成としてもよい。
【００１３】
この構成によれば、内ホイール３７の周縁に形成した凹溝状間隙４１に、外ホイール１３の内周縁を摺動自在に挿入することで、支持軸１１に対して回転自在で且つ相互に相対回転自在な別体の内ホイール３７と外ホイール１３とを、一体構造で支持軸１１に取り付けできるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電動シャッターの障害物感知装置の一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る障害物感知装置を備えた電動シャッターの正面図、図２は図１の巻取カゴ端部の拡大図、図３は図２のＡ−Ａ矢視図である。
【００１６】
住宅などの建物の窓などの開口部分における上縁部分に配設されるシャッターケース（図示せず）内には、左右両端部分に配設される一対のブラケットを介して支持軸１１が両端を支持され水平に固定されている。
【００１７】
この支持軸１１の両端、及び中央部分の外周には、円形の外ホイール１３が、それぞれ回転自在に取り付けられている。
【００１８】
各外ホイール１３には、円周方向に等間隔となる三つの保持穴１５（図３参照）が穿設されており、これら保持穴１５には、それぞれ連結杆１７が挿通固定されている。
従って、外ホイール１３と連結杆１７とは、支持軸１１に回転自在に支持される円筒フレーム状の巻取カゴ１９を構成している。
なお、この巻取カゴ１９の外周には、シャッターカーテン６１が巻回される。
【００１９】
また、図１中右方となる支持軸１１の一端側における外ホイール１３と中央部分の外ホイール１３との間には、巻取カゴ１９の内側に収容されて開閉機２１が固定されている。
【００２０】
この開閉機２１は、少なくとも電動モータ２３と、この電動モータ２３の回転を巻取カゴ１９へ伝える伝動手段２５と、遠隔操作信号を受信する受信機２７と、制御部（図示せず）とから構成されている。
【００２１】
伝動手段２５は、電動モータ２３の出力軸にドッグクラッチなどのクラッチ機構２９を介して連結したピニオン３１と、ピニオン３１の噛合する内歯車を内側に装備した回転部材３３と、回転部材３３を巻取カゴ１９に連結する連結板３５とから構成されている。
【００２２】
従って、支持軸１１に固定された開閉機２１の電動モータ２３が回転すると、ピニオン３１が回転部材３３を回転させ、回転部材３３は連結板３５を介して巻取カゴ１９を回転させるようになっている。
【００２３】
また、開閉機２１の制御部は、電動モータ２３の電流値を検出し、或いはタコジェネレータ又はエンコーダを用いて回転量を検出し、この電流値や回転量の変動からシャッターカーテン６１と障害物６３との接触を感知して、シャッターカーテン６１を停止或いは反転上昇させるよう、電動モータ２３を駆動制御する周知の障害物感知機能を備えている。
【００２４】
また、この実施の形態において、巻取カゴ１９を構成する各外ホイール１３は、円環状に形成されており、図２に示す円形の内ホイール３７及び円形の巻取スプリング固定板３９を介して、支持軸１１に対して回転自在に取り付けられている。
【００２５】
この内ホイール３７と巻取スプリング固定板３９とは、図２に示すように、外周縁に円周方向に連続する凹溝状間隙４１を形成するようにして一体固定され、かつ支持軸１１に回転自在となってこの支持軸１１に取り付けられている。
【００２６】
円環状に形成される外ホイール１３は、中央が内周穴となり、この内周穴の内周縁が凹溝状間隙４１に摺動自在に保持されるようになっている。すなわち、外ホイール１３は、内ホイール３７の外周縁に相対回転可能に支持された状態となっている。
【００２７】
また、支持軸１１の他端側（図１中左方）の外ホイール１３と、中央部分の外ホイール１３との間には、一端が支持軸１１に固定された二つのコイルスプリングよりなる巻取スプリング４３が巻装されている。
【００２８】
これら巻取スプリング４３の他端は、各巻取スプリング固定板３９に固定されている。
【００２９】
そして、巻取スプリング固定板３９と一体となった内ホイール３７は、各巻取スプリング４３によって、シャッターカーテン６１を巻き取る方向の回転方向へ付勢されている。
【００３０】
また、図３に示すように、内ホイール３７には、外周縁近傍に円周方向に沿って長尺に形成される長穴４５が穿設されている。
【００３１】
なお、本実施の形態では、内ホイール３７の円周方向に等間隔で四つの長穴４５を設けてある。
【００３２】
また、内ホイール３７には、支持軸１１と同軸方向となって突出する一本の内ホイールピン４７が設けられている。
【００３３】
さらに、外ホイール１３には、支持軸１１と同軸方向となって突出する外ホイールピン４９が設けられ、この外ホイールピン４９は内ホイール３７に穿設した長穴４５に長穴４５の長手方向に摺動自在となって遊嵌されている。
すなわち、外ホイールピン４９と内ホイール３７とは、この外ホイールピン４９が長穴４５内で移動する範囲で、相対回転するようになっている。
【００３４】
図３に示すように、長穴４５を貫通した外ホイールピン４９の先端と、内ホイールピン４７との間には、ホイールスプリング５１が張架されている。
【００３５】
このホイールスプリング５１は、引張コイルスプリングよりなり、巻取カゴ１９に対して垂下状態となるシャッターカーテン６１の自重によって外ホイール１３に生じるモーメントより小さい力の引っ張り力となるよう設定されており、シャッターカーテン６１を巻き取る方向（図３中時計方向）へ内ホイール３７に対して外ホイール１３を付勢するようになっている。
【００３６】
従って、外ホイールピン４９は、シャッターカーテン６１が垂下しない状態では、シャッターカーテン６１の荷重がホイールスプリング５１に作用しないことから、ホイールスプリング５１の引っ張り力によって、図３に示すように、内ホイールピン４７に接近する側の長穴端部に配置される。
【００３７】
次に、上記のように構成される障害物感知装置の動作を図４に基づき説明する。
図４はシャッターカーテン６１が障害物６３に接触する前と接触した後の本発明に係る障害物感知装置の状態を示す説明図である。
【００３８】
まず、シャッターの閉信号を開閉機２１が受けると、電動モータ２３、伝動手段２５、連結板３５を介して巻取カゴ１９が回転し、シャッターカーテン６１が下降を開始する。
【００３９】
シャッターカーテン６１が巻取カゴ１９に対して垂下状態とされていることから、シャッターカーテン６１の重量より小さい力のホイールスプリング５１は、伸長状態であり、図４（ａ）に示すように、外ホイールピン４９が内ホイールピン４７から離れる側の長穴端部に位置している。
【００４０】
この状態においては、内ホイール３７は、支持軸１１に対して巻取スプリング４３により図４（ａ）中時計方向（破線矢印方向）に付勢されており、また、外ホイール１３は、支持軸１１に対して外ホイールピン４９を介して時計方向に付勢されることとなる。
【００４１】
従って、開閉機２１は、この巻取スプリング４３の付勢力に抗して、外ホイール１３を反時計方向へ回転させ、シャッターカーテン６１は巻き戻される。
【００４２】
次に、図４（ｂ）に示すように、シャッターカーテン６１の下端が障害物６３に接触すると、シャッターカーテン６１の重量が障害物６３に負担され、巻取カゴ１９側としてこのシャッターカーテン６１の重量が軽減される。
【００４３】
ここで、シャッターカーテン６１が巻取カゴ１９に対して垂下状態とされていることで、伸長状態となっていたホイールスプリング５１は、シャッターカーテン６１の重量が軽減されることにより、その引張力が発生し、外ホイールピン４９を内ホイールピン４７に接近する側の長穴端部に牽引するように移動させる。
【００４４】
すなわち、シャッターカーテン６１が障害物６３に接触すると、ホイールスプリング５１が外ホイール１３をシャッターカーテン上昇方向（図４（ｂ）中時計方向）へ付勢するため、障害物６３に対する負荷が、シャッターカーテン６１の自重のみとなり軽減されることとなる。
【００４５】
また、この状態で、外ホイールピン４９と内ホイールピン４７とは、収縮したホイールスプリング５１によって連結状態となり、外ホイール１３には内ホイール３７を介して巻き取り方向（図４（ｂ）中、時計方向）の付勢力、すなわち巻取スプリング４３の付勢力を受けることとなる。
【００４６】
この巻取スプリング４３の付勢力により、外ホイール１３を閉鎖方向（反時計方向）へ駆動させようとする電動モータ２３に回転量の変動が生じる。
【００４７】
そして、開閉機２１は、この回転量の変動を制御部によって感知し、電動モータ２３に停止信号を送出して停止する。
【００４８】
このように、上述の障害物感知装置によれば、シャッターカーテン６１が障害物６３に接触した際、ホイールスプリング５１が巻取スプリング４３の巻取方向の付勢力を助勢する方向に働くこととなるので、下降中のシャッターカーテン６１が障害物６３に接触した際の障害物６３への負荷を低減させることができる。また同時に、シャッターカーテン６１を停止させる際の感知力が小さくなる。
【００４９】
なお、上述した実施の形態では、外ホイール１３と内ホイール３７とを一体に構成させる例について述べたが、これら外ホイール１３と内ホイール３７とは、相対回転可能にそれぞれが支持軸１１に別体で取り付けられるものであってもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る請求項１の障害物感知装置によれば、外ホイールと内ホイールとを相対回転可能に支持軸に設け、この外ホイールと内ホイールとにわたってホイールスプリングを張架し、このホイールスプリングを、巻取カゴに対して垂下状態のシャッターカーテンの自重によって生じるモーメントより小さい力として、内ホイールに対して外ホイールをシャッターカーテンの巻き取り方向へ付勢する構成としたので、下降中のシャッターカーテンが障害物に接触した際に、内ホイールに対して外ホイールが巻き取り方向に回転することとなり、また、内ホイールに対する巻取スプリングによる巻き取り方向の付勢力が発生することとなることから、障害物に対する、開閉機による負荷が大きくなることなく障害物の感知が行われ、すなわち、障害物に対する負荷を低減させることができる。
【００５１】
また、請求項２の障害物感知装置によれば、内ホイールの周縁に円周方向の凹溝状間隙を形成し、外ホイールの内周縁をこの凹溝状間隙に摺動自在に挿入して外ホイールを内ホイールの周縁に相対回転可能に支持したので、内ホイールと外ホイールとを一体に構成させることができ、巻取カゴの構造をコンパクトな構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る障害物感知装置を備えた電動シャッターの正面図である。
【図２】図１の巻取カゴ端部の拡大図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図４】（ａ）シャッターカーテンが障害物に接触する前の本発明に係る障害物感知装置の状態を示す説明図である。
（ｂ）シャッターカーテンが障害物に接触した後の本発明に係る障害物感知装置の状態を示す説明図である。
【図５】従来の障害物感知装置を備えた電動シャッターの正面図である。
【符号の説明】
１１…支持軸
１３…外ホイール
１９…巻取カゴ
２１…開閉機
３７…内ホイール
４１…凹溝状間隙
４３…巻取スプリング
４５…長穴
４９…外ホイールピン
５１…ホイールスプリング
６１…シャッターカーテン

Claims

シャッターカーテンが巻き取られる巻取カゴを支持軸に対して回転自在に支持するとともに、該支持軸に配設される開閉機から回転駆動力が伝達される外ホイールと、
前記支持軸に回転自在に支持されるとともに、該支持軸に外挿された巻取スプリングによって前記シャッターカーテンを巻き取る方向に付勢される内ホイールと、
該内ホイールに穿設され円周方向に沿って長尺に形成される長穴と、
前記支持軸と同軸方向となって前記外ホイールに突設され、前記長穴の長手方向に摺動自在に遊嵌される外ホイールピンと、
該外ホイールピンと前記内ホイールとにわたって張架され、前記巻取カゴに対して垂下状態の前記シャッターカーテンの自重によって生じるモーメントより小さい力とされて、前記内ホイールに対して前記外ホイールを巻き取り方向へ付勢するホイールスプリングと
を具備したことを特徴とする電動シャッターの障害物感知装置。
前記外ホイールは円環状に形成され、
前記内ホイールは周縁に円周方向に連続する凹溝状間隙が形成され、
前記外ホイールの内周縁が前記凹溝状間隙に摺動自在に挿入されて前記外ホイールを前記内ホイールの周縁に相対回転可能に支持したことを特徴とする請求項１記載の電動シャッターの障害物感知装置。