JP2013100697A - シャッターの安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】たとえ電源が断たれた場合であっても、シャッターの自重による落下の折、十分に安全性の保たれる低速において確実に制動機能が働き、ノイズや部材の消耗が少なく、且つ設備施工の手間もスペースもとらない安価なシャッターの安全装置の提供。
【解決手段】駆動手段で発生した回転力を巻取り軸１に伝える動力伝達手段３を備え、当該動力伝達手段３は、巻取り軸１と共に回転する複数の受動歯車４と、駆動手段の回転力を出力する複数の能動歯車と、当該能動歯車と受動歯車４を各々一対一で連結する複数の伝達ベルト６を備え、受動歯車４は、クラッチ７を介して連結し、動力伝達手段３は、各々が連結する能動歯車と受動歯車４を共通の回転比で連結し、クラッチ７は、シャッターの巻取り軸１が回転している際の各受動歯車４間における回転力の授受を回避する遊び９を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達チェーンの切断又は離脱など、緊急時においてシャッターが自重により巻取り軸から解除（落下）することを防止するシャッターの安全装置に関する。

自重により落下するシャッターの制動は、従来、当該シャッターの落下速度を、力学的に、或いは電気的に検出して行なわれている（例えば、下記特許文献参照。）。その態様にあっても、遠心力によるブレーキ（パッドや爪）の進退を利用してシャッターを制動するもの（例えば、下記特許文献１、特許文献３、及び特許文献５参照。）や、ロータリーエンコーダを用いて回転速度を検出し電気的制御を持ってシャッターを制動するもの（例えば、下記特許文献２参照。）や、カム板に高速打撃を受けることによって、当該打撃を受けた爪具が制動板にかかるもの（例えば、下記特許文献４参照。）が紹介されている。

特開２００６−３０７４４２号公報 特開２００６−１５２７６４号公報 特開２００１−０３２６５５号公報 実公平７−０２５４３８号公報 特開２００７−２７０４４７号公報 特開２０１０−１６０９公報

しかしながら、上記特許文献１に開示の手法は、遠心力を検出する回転ディスクが巻取り軸と共に回転することから、制動力を得るに有効な回転数を生み出すには高速でシャッターが解除されなければならず、そこに至るまでの危険性は回避できない。
上記特許文献２及び特許文献５に開示の手法は、電気的制御が行われることにより電力が不可欠であると言う問題がある。
上記特許文献３及び特許文献５に開示の手法は、上記特許文献１の欠点を補う増速装置の構造が複雑でコスト高となる問題がある。
上記特許文献４に開示の手法は、常にカム板と干渉することでノイズが発生する他、打撃に伴う部材の消耗といった、機能上の不安定さを招来する要素が多いという問題がある。
何より、上記特許文献６をはじめとして、これらの従来手段は、構造が極めて複雑であり、施工の手間や所要スペースが嵩むという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、たとえ電源が断たれた場合であっても、シャッターの自重による落下の折、十分に安全性の保たれる低速において確実に制動機能が働き、ノイズや部材の消耗が少なく、且つ設備施工の手間もスペースもとらない安価なシャッターの安全装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために為された本発明によるシャッターの安全装置は、シャッターを巻き付ける巻取り軸と、シャッターの巻取り動力を発生する駆動手段と、当該駆動手段で発生した回転力を前記巻取り軸に伝える動力伝達手段を備えたものであって、その特徴とするところは、以下の通りである。
即ち、当該動力伝達手段は、前記巻取り軸と共に回転する複数の受動歯車と、前記駆動手段の回転力を出力する複数の能動歯車と、当該能動歯車と前記受動歯車を各々一対一で連結する複数の伝達ベルトを備え、前記受動歯車は、回転軸を共有し、且つ各受動歯車の相対的な回転を禁止するクラッチを介して連結し、前記能動歯車は、回転軸を共有し、且つ各能動歯車が一体的に回転する様に連結し、前記動力伝達手段は、各々が連結する能動歯車と受動歯車を共通の回転比で連結し、前記クラッチは、シャッターの巻取り軸が回転している際の各受動歯車間における回転力の授受を回避する遊びを備えることを特徴とする。

また、能動歯車の連結構造と、受動歯車の連結構造とを取り換えた構造として、前記能動歯車は、回転軸を共有し、且つ各能動歯車の相対的な回転を禁止するクラッチを介して連結し、前記受動歯車は、回転軸を共有し、且つ各受動歯車が一体的に回転する様に連結し、前記動力伝達手段は、各々が連結する能動歯車と受動歯車を共通の回転比で連結し、前記クラッチは、シャッターの巻取り軸が回転している際の各能動歯車間における回転力の授受を回避する遊びを備える構造を採ることができる。

本発明によれば、シャッターの開閉に際して共通の回転比に設定された複数の動力伝達手段を介在し、各々の能動歯車又は受動歯車のいずれかに、回転力の授受を回避する遊びを備えたクラッチを具備する構造によって、一方の動力伝達手段が切断等した場合にあっても、その補完機構たる前記クラッチによる回転力の授受が効くことによって、シャッターの落下に対する制動を働かせることができると共に、切断等の前と同様に駆動手段の回転力をシャッターの巻取り軸に伝達し、修理又は閉鎖等、当該事態において必要とされる状態へシャッターの動作を継続することができる。

また、通常の稼働状態にあっては、シャッターの巻取り軸が回転している際の各能動歯車間における回転力の授受を回避する遊びを備えるクラッチの採用によって、シャッターの巻取り軸に動力的に直結する（複数の歯車等を介在した間接的なものを含む）動力伝達手段以外の動力伝達手段に負荷がかからないことから、負荷がかからない動力伝達手段の消耗も回避でき、耐用期間の長期化によって、安全装置としての実用性も高まることとなる。

この様な、比較的簡単な構造であることから、スペースも施工の手間も軽減され、切断等の事故の際にも、伝達ベルトを交換するといった比較的簡便な作業を以て速やかに復旧させることができ、高い安全性を持った安全装置が実現できることとなる。

本発明によるシャッターの安全装置の一例におけるクラッチ及びその周辺構造を示した斜視図である。 本発明によるシャッターの安全装置の一例におけるクラッチ及びその周辺構造を示した斜視図である。 本発明によるシャッターの安全装置の一例におけるクラッチ及びその周辺構造を示した軸方向に観た断面図である。 本発明によるシャッターの安全装置の一例におけるクラッチ及びその周辺構造を示した一部切欠した側面図及び能動歯車の正面図である。 本発明によるシャッターの安全装置の一例における受動歯車のキー及びその周辺構造を示した軸方向に観た断面図である。 本発明によるシャッターの安全装置の一例におけるクラッチ及びその周辺構造を示した一部切欠した側面図及び能動歯車の正面図である。 本発明によるシャッターの安全装置の一例における受動歯車のキー及びその周辺構造を示した軸方向に観た拡大断面図である。 本発明によるシャッターの安全装置の一例の全体を示す説明図である。

以下、本発明によるシャッター安全装置の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１乃至図５に示す例は、シャッターを巻き付ける巻取り軸１と、シャッターの巻取り動力を発生する駆動手段２と、当該駆動手段２で発生した回転力を前記巻取り軸１に伝える動力伝達手段３を備えたものである。

当該動力伝達手段３は、前記巻取り軸１と共に回転する二枚の同径受動歯車４，４と、前記駆動手段２の回転力を出力する二枚の同径能動歯車５，５と、当該能動歯車５と前記受動歯車４を各々一対一で連結する二本の伝達ベルト（当該例ではチェーン）６を備える。
一方の動力伝達手段３は、巻取り軸１に固定され常時能動歯車５から受動歯車４へ回転力を伝達するものであって、他方の動力伝達手段３は、平時は、能動歯車５から受動歯車４へ回転力を伝達しないものとして存在する。即ち、当該シャッター装置全体としての動力伝達手段３は、実質的に一個の動力伝達手段３のみということになる。

当該例における前記巻取り軸１は、シャッターが巻き付く軸であって、その両端部は、当該シャッターを付設する間口の上方左右に設けた支承部に水平に支持し、且つ、当該巻取り軸１の一端部に、同じ歯数を備えた前記二枚の受動歯車４を、当該巻取り軸１を各々の中心を通る回転軸として共有するものであって（図８参照）、共通の回転軸に挿通された二枚の受動歯車４は、その一方が、キー１３で回転軸に対する回転が止められ、他方は、キー１３で回転軸に対する回転が止められることなく存在する構成となる。尚、当該他方の受動歯車４にあっては、回転軸の長手方向に移動することが無いように、ズレ止めとブッシュ１２によって回転可能な位置固定構造を与える（図４参照）。

図１、並びに図３及び図４の例において、前記受動歯車４は、各受動歯車４間の相対的な回転を禁止するクラッチ７を介して連結し、当該クラッチ７は、シャッターの巻取り軸１が回転している際の各受動歯車４間における回転力の授受を回避する遊び（二つの受動歯車４間で回転力を中継するクラッチ７，７相互間回転方向に存在する空隙）９を備える（図１及び図３参照）。
この際、前記能動歯車５は、回転軸１１を共有し、且つ各能動歯車５が一体的に回転する様に連結したものである。当該例における能動歯車５は、同じ歯数を備えた前記二枚の能動歯車５を一体成形し、各々の中心を貫通する回転軸１１に回転不能に固定したものである。

図２、及び図５乃至図７の例において、前記受動歯車４は、各々の中心に回転軸（この例では巻取り軸１）を相通した状態で共有し、且つ当該回転軸と各受動歯車４間の相対的な回転を禁止するキー８を共有して連結し、前記受動歯車４の一方（仮に動力伝達手段３を三以上備える場合には、少なくとも一つ除いて残る単数又は複数）は、シャッターの巻取り軸１が回転している際に前記キー８を介した回転力の授受を回避する遊び１０を、該当する受動歯車４のキー溝の幅をキー８の幅よりも広く穿設することによって備える（図５（Ｂ）及び図７（Ｂ）参照）。
この際、前記受動歯車４は、回転軸を共有し、且つ各能動歯車５が一体的に回転する様に連結したものである。例えば、同じ歯数を備えた前記二枚の受動歯車４を一体成形し、当該巻取り軸１に回転不能に固定するなどしたものである。

前記遊び９，１０は、各々が連結する能動歯車５と受動歯車４を共通の回転比（周長比）で連結する前記動力伝達手段３を採用するなど、二枚の受動歯車４の位相と二枚の能動歯車５の位相を、直結した二枚の能動歯車５と各々に掛けられた伝達ベルト６で同期させることによって維持される。尚、上記遊び９，１０は、図のごとく、正転側及び逆転側の双方に備えることが望ましい。

図示は省略するが、受動歯車４に替えて能動歯車５に、受動歯車４と同様（図１乃至図７参照）のクラッチ７やキー８を設ければ、それらの遊び９，１０は、各々が連結する能動歯車５と受動歯車４を共通の回転比で連結する前記動力伝達手段３を採用するなど、二枚の受動歯車４の位相と二枚の能動歯車５の位相を、直結した二枚の受動歯車４と各々に掛けられた伝達ベルト６で同期させることによって維持される。

従来の電動式シャッターでは、巻取り軸１は、前記チェーン等の伝達ベルトを介して駆動手段から回転力を受け、当該巻取り軸に巻き付いたシャッターは、当該伝達ベルトを介して当該駆動手段のブレーキ機能による制動を受けることを以って解除落下が防止されているが、当該駆動手段のブレーキ機能が解除され、或いは前記伝達ベルトが切断或いは離脱した際には、前記シャッターはその自重によって解除落下を開始し、その速度は重力により加速度的に増加することによりその軌道上に存在する物に害を及ぼすこととなる。

本発明によるシャッターの安全装置は、前記伝達ベルト６のいずれかが切断或いは離脱し、その結果、当該伝達ベルト６による駆動手段のブレーキ機能が解除され、シャッターがその自重によって落下を開始しても、クラッチ７又はキーが回転力の授受を介し残る動力伝達手段３の機能が働くことをもって、シャッターの落下を制止すると共に、継続してシャッターの巻取りを制御することができる。それによって、その軌道上に存在する物に害を及ぼすことを回避することができる。

当該例における制動動作は、前記の如く何等電気的制御或いは人為的操作を差し挟まず、予備の動力伝達手段３の機械的作用によるものであるから極めて安定性の高いものとなる。

１ 巻取り軸，２ 駆動手段，
３ 動力伝達手段，４ 受動歯車，５ 能動歯車，６ 伝達ベルト，
７ クラッチ，８ キー，９ 遊び，１０ 遊び，１１ 回転軸，１２ ブッシュ，

Claims (4)

1. シャッターを巻き付ける巻取り軸（１）と、シャッターの巻取り動力を発生する駆動手段（２）と、当該駆動手段（２）で発生した回転力を前記巻取り軸（１）に伝える動力伝達手段（３）を備え、
   当該動力伝達手段（３）は、前記巻取り軸（１）と共に回転する複数の受動歯車（４）と、前記駆動手段（２）の回転力を出力する複数の能動歯車（５）と、当該能動歯車（５）と前記受動歯車（４）を各々一対一で連結する複数の伝達ベルト（６）を備え、
   前記受動歯車（４）は、回転軸を共有し、且つ各受動歯車（４）間の相対的な回転を禁止するクラッチ（７）を介して連結し、
   前記能動歯車（５）は、回転軸を共有し、且つ各能動歯車（５）が一体的に回転する様に連結し、
   前記動力伝達手段（３）は、各々が連結する能動歯車（５）と受動歯車（４）を共通の回転比で連結し、
   前記クラッチ（７）は、シャッターの巻取り軸（１）が回転している際の各受動歯車（４）間における回転力の授受を回避する遊び（９）を備えることを特徴とするシャッターの安全装置。
2. シャッターを巻き付ける巻取り軸（１）と、シャッターの巻取り動力を発生する駆動手段（２）と、当該駆動手段（２）で発生した回転力を前記巻取り軸（１）に伝える動力伝達手段（３）を備え、
   当該動力伝達手段（３）は、前記巻取り軸（１）と共に回転する複数の受動歯車（４）と、前記駆動手段（２）の回転力を出力する複数の能動歯車（５）と、当該能動歯車（５）と前記受動歯車（４）を各々一対一で連結する複数の伝達ベルト（６）を備え、
   前記受動歯車（４）は、回転軸を共有し、且つ当該回転軸と各受動歯車（４）間の相対的な回転を禁止するキーを共有して連結し、
   前記能動歯車（５）は、回転軸を共有し、且つ各能動歯車（５）が一体的に回転する様に連結し、
   前記動力伝達手段（３）は、各々が連結する能動歯車（５）と受動歯車（４）を共通の回転比で連結し、
   前記受動歯車（４）の一つは、シャッターの巻取り軸（１）が回転している際に前記キー（８）を介した回転力の授受を回避する遊び（９）を備えることを特徴とするシャッターの安全装置。
3. シャッターを巻き付ける巻取り軸（１）と、シャッターの巻取り動力を発生する駆動手段（２）と、当該駆動手段（２）で発生した回転力を前記巻取り軸（１）に伝える動力伝達手段（３）を備え、
   当該動力伝達手段（３）は、前記巻取り軸（１）と共に回転する複数の受動歯車（４）と、前記駆動手段（２）の回転力を出力する複数の能動歯車（５）と、当該能動歯車（５）と前記受動歯車（４）を各々一対一で連結する複数の伝達ベルト（６）を備え、
   前記能動歯車（５）は、回転軸を共有し、且つ各能動歯車（５）間の相対的な回転を禁止するクラッチ（７）を介して連結し、
   前記受動歯車（４）は、回転軸を共有し、且つ各受動歯車（４）が一体的に回転する様に連結し、
   前記動力伝達手段（３）は、各々が連結する能動歯車（５）と受動歯車（４）を共通の回転比で連結し、
   前記クラッチ（７）は、シャッターの巻取り軸（１）が回転している際の各能動歯車（５）間における回転力の授受を回避する遊び（９）を備えることを特徴とするシャッターの安全装置。
4. シャッターを巻き付ける巻取り軸（１）と、シャッターの巻取り動力を発生する駆動手段（２）と、当該駆動手段（２）で発生した回転力を前記巻取り軸（１）に伝える動力伝達手段（３）を備え、
   当該動力伝達手段（３）は、前記巻取り軸（１）と共に回転する複数の受動歯車（４）と、前記駆動手段（２）の回転力を出力する複数の能動歯車（５）と、当該能動歯車（５）と前記受動歯車（４）を各々一対一で連結する複数の伝達ベルト（６）を備え、
   前記能動歯車（５）は、回転軸を共有し、且つ当該回転軸と各能動歯車（５）間の相対的な回転を禁止するキー（８）を共有して連結し、
   前記受動歯車（４）は、回転軸を共有し、且つ各受動歯車（４）が一体的に回転する様に連結し、
   前記動力伝達手段（３）は、各々が連結する能動歯車（５）と受動歯車（４）を共通の回転比で連結し、
   前記能動歯車（５）の一つは、シャッターの巻取り軸（１）が回転している際に前記キー（８）を介した回転力の授受を回避する遊び（９）を備えることを特徴とするシャッターの安全装置。
   

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