JPH02299484A - 回転体の回転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シャッター等自動開閉する部材の巻取装置や
ローラの搬送装置等に使用される回転体の回転を制御す
る回転制御装置に関する。

従来から、例えば、家屋の出窓やガレージ等に使用され
ているシャッターは、手動式から電動式に移行しつつあ
る。そして、前記電動式シャッター　は、一般に第６図
及び第７図で示すように、家屋の外壁ｌに開口した、例
えば窓孔２の上方に庇兼用の屋根３を取付け、下部には
台４を設け、窓７Ｌ　２の上面と下面とにそれぞれ上レ
ール５．下レール６を敷設し、このレール５．６間にガ
ラス入りの引き戸７を滑動可能に取付けるとともに、前
記１ｍ３の庇部分は内部を空洞化して雨戸を兼用するシ
ャッター８の巻取室９とし、この巻取室９にはシャッタ
ー８＠取り用のロール１０と、このロール１０を回転駆
動する電動１１１とからなる巻取装置１２を収容し、多
数のスラットを相互に嵌合接合した前記雨戸兼用のシャ
ッター８を前記ロール１０に巻取り可能に取付け、電動
！１１を通電により正転又は逆回転させることによって
、シャッター８をガイドレール１３に沿って昇降するよ
うに構成されている。そして、前記構成の電動式シャッ
ターにおいては、電動Ｗ１１１への通電を断ち、シャッ
ター８の昇降動作を停止させると、第８図に示すブレー
キ装置！１４が作用して停止状態を維持する。前記ブレ
ーキ装置１４は、例えば、第８図で示すように、電磁石
１５と、この電磁石１５のコイル１５ａを励磁あるいは
消磁することにより、前記電磁石１５に吸着したり、釈
放されるプランジャ１６と、このプランジャ１６を釈放
側に常時付勢するばね１７と、前記プランジャ１６と対
応する位置にブレーキライニング１８を取付けて電動４
ｉ１１１の回転子軸に止着したブレーキホイール１９と
からなり、制動時は電磁石１５への通電を断ち、プラン
ジャ１６をばね１７の付勢力によってブレーキライニン
グ１８に押圧させて接触保持させることにより、電動機
１１に制動をかけて、シャッター８が自由に開閉動作し
ないように構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

そして、前記ブレーキ装置１４は、通常ばね１７のカに
よって非通電時は電動ａｌｌに制動力が作用するように
し、シャッター等の回転体を駆動させる場合は、電動ａ
ｌｌへの通電と同時に電磁石１５にも通電され、その電
磁力によりプランジャ１６をばね１７の力に抗して電磁
石１５側に吸引して制動を解除し、電動ａｌｌが起動し
て回転体を回転させ、この回転体が例えばシャッター８
の場合は、その開閉動作を円滑に行うことができる。

然るに、前記の状態において、停電状態が生起した場合
、ばね１７の力により電動機には制動力が付与されてい
るため、回転体としてこれがシャッターであると、その
開閉操作はプランジャ１６あるいはブレーキホイール１
９側にあらかじめ取付けておいた手動操作用のレバー２
０（第９図参照）を手動操作する以外に開閉するすべは
なかった。特に、シャッターが閉成されているときの火
災発生等のｖｉ急時では、人心がパニック状態に陥りや
すく、その上、前記手動操作レバー２０は、通常人目の
つかない天井裏等に設置されているため、前記非常時に
天井板を外して手動操作レバー２０を操作することは不
可能に近く、電動機１１の制動を円滑に解除することが
できず、更に、大きな事故を誘発おそれがあった。

又、ブレーキ装置１４は停電時等の非常時にシャッター
等の回転体の制動を解放できるようにするために、例え
ば、電磁石１５のプランジャ１６をブレーキホイール１
９側から強制的に開放する部材と、手動操作レバー２０
とを駆動可能に連繋しなければならず、即ち、ブレーキ
装置１４は非常時手動解放するために、特別な機械的構
造の制動解放手段を必要とする。その上、電磁石１５に
はプランジャ１６を常にブレーキホイール１９側に付勢
するためのばね１７と、これを挿入保持するために電磁
石１５の鉄心１５ｃにばね挿入孔１５ｂを特別に穿孔し
なければならない等、前記電磁石１５を用いてブレーキ
装置１４を製作するには、多くの部品を必要とすること
は勿論、使用部品の増大に伴い構造が複雑化して組立に
手間がかかるとともに、製作源°価が高くなる問題があ
った。

本発明は前記の問題点に鑑み、シャッターの巻取りを行
う巻取胴等の回転体の駆動制御を非常時において行う場
合、簡易な構成手段によって前記回転体の制動を迅速確
実に解除するようにした回転体の回転制御装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、シャッターの巻取胴等を構成する回転体のブ
レーキ装置の要部を形成する電磁石のプランジャとして
永久磁石を使用し、かつ、前記電磁石はその極性を切換
えるための通電制御手段と接続し、前記永久磁石を電磁
石への通電によって吸引させたり、逆に、ブレーキ装置
のブレーキホイール側に移動させて、ブレーキ装置の制
動状態を解除、あるいは、制動を維持するように構成す
るとともに、前記通電制御手段には、停電時において電
磁石に！ａ急通電を行うための電気エネルギーを蓄える
ことができるエネルギー貯蔵手段を備え、緊急時、前記
電気エネルギーを電磁石に供給してブレーキ装置の制動
を解除するように構成したことを特徴とする。

（作　　用〕 本発明はシャッターの巻取胴等の回転体が駆動する場合
、操作スイッチの投入により°、電磁石には、永久磁石
からなるプランジャを吸引する方向に磁力が発生するよ
うに通電制御手段から通電を行い、前記プランジャを電
磁石側に吸引させてブレーキ装置を解放して回転体の回
転を行わせ、回転体を制動するときは、操作スイッチの
遮断により！磁石には、前記プランジャの吸引を解き、
かつ、電磁石とプランジャとの磁極が互いに反発する方
向に磁力を発生させるように、通電制御手段により極性
の切換えを行って通電し、永久磁石からなるプランジャ
をブレーキホイール側に移動させて回転体の制動をブレ
ーキ装置にて行わせ、又、停電時において回転体の制動
を解く場合は、非常スイッチを投入し、電気エネルギー
を貯蔵する、例えば、コンデンサからの電荷の放電によ
って電磁石への通電を行い、プランジャを！磁石に吸引
させて回転体の制動を解くことにより、回転体の手動操
作を可能としたもので、プランジャを永久磁石の使用に
よって電磁石側への吸引時、電磁石にはプランジャを吸
引動作させるときだけ通電することにより、吸引状態が
保持できるので、これにより電磁石への連続通電が不用
になるとともに、停電時においては、コンデンサ等から
の通電を利用して、電気的にブレーキ装置の制動を解除
して回転体の手動操作を容易となし、かつ、制動時は永
久磁石の働きにより、プランジャを特別な押圧付勢手段
を用いることなく制動力を保持できるようにしたことを
特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第５図によって説
明する。なお、本発明は例えば、家屋の窓部やガレージ
等に使用する電動式シャッターの開閉機に実施した例に
ついて説明する。

第１図において、２１は本発明の回転制御装置２２を備
えたシャッター開閉機で、円筒状のケース２３に内蔵さ
れた回転制御装置２２と、この回転制御装置！２２を内
側に挿入して該制御値Ｎ２４により駆動回転する中空パ
イプ状の巻取胴２５とによって構成される。

次に、前記回転制御装置２２の詳細構造を第１図及び第
３図によって説明する０回転制御装置２２は第１図の左
側から電磁石３０を備えたブレーキ装置２６と、正転及
び逆転機能を備えた電動機２７と、電動機２７の回転を
減速して巻取胴２５を回転させる複数の遊星歯車伝達装
置２８とからなり、これら各部材はケース２３内に横一
列状態となって挿入配置されている。前記ブレーキ装置
２６は第３図で示すように、鉄心２９にコイル２９ａを
巻装した電磁石３０と、永久磁石からなる円板状のプラ
ンジャ３１と、電磁石３０の吸着面３０ａに電動８１２
７側に向けて突設されて前記プランジャ３１を水平方向
に移動可能に、かつ、回動しないように保合支持するガ
イドビン３２と、プランジャ３１と対向して電動機２７
の回転子軸３３にキー等を用いて止着したブレーキホイ
ール３４と、このブレーキホイール３４にプランジャ３
１側に向けて取付けた耐摩耗性に冨む円環状のブレーキ
ライニング３５とからなり、前記電磁石３０のコイル２
９ａが励磁されると、プランジャ３１は電磁石３０の吸
着面３０ａに吸着されてブレーキ装置２６を解放したり
、あるいは、ブレーキホイール３４偏に吸引されて電動
１１２７に制動力を付与するように構成されている０次
に電動機２７は第１図に示すように、ケース２３内のブ
レーキ装置！２６と遊星歯車伝達装置２８との間に収容
され、その回転子軸３３は、一方端にブレーキホイール
３４を止着し、他方端は遊星歯車伝達装置２８の駆動軸
３６と駆動結合した状態で、ケース２３に係止部材３７
を介して取付けたローラ輪受３８．３８ａに回転自在に
支承されている。又、前記電動機２７の回転子軸３３と
駆動結合した駆動軸３６は、ローラ軸受３８ａと、遊星
歯車伝達装置２日側に位置するケース２３の端部に嵌着
した軸受体３９の軸受４０との間において配置された複
数の遊星歯車群を介して前記電動８１２７と駆動可能に
結合されて、軸受４０からケース２３の外方に、回転自
在となして所定の長さ突出されている。そして、前記ケ
ース２３は前記したブレーキ装置２６、電動Ｉ１２７、
遊星歯車伝達装置２８を横−直線状に収容配置して巻取
胴２５の一方のブラケット４１に水平状態となしてｔ８
接等により取付けられている。一方、前記回転制御装置
２２を内蔵した巻取胴２５は、中空パイプ状に形成され
て、その一方端は第１図で示すように、回転制御装置２
２を水平に支持するブラケット４１に軸受部材４２を介
して回転自在に嵌合保持され、他方端は固定軸４３を巻
取胴２５の側方に向けて水平に突設した円板状の取付体
４４に固着されている、そして、この巻取胴２５と回転
制御装置２２とは、第１図で示すように、ケース２３の
軸受体３９から突出する駆動軸３６の突出端に連結ホイ
ール４５のボス部を止ねじ等によって止着し、連結ホイ
ール４５の外周部には巻取胴２５の外側から止ねじを連
結ホイール４５に螺着することにより、回転制御装置２
２に巻取胴２５を、連結ホイール４５を介して駆動可能
に連結する。前記構成のシャッター開閉機２１は第１図
のように、ブラケッ）４１側に突設した角形の係止軸４
６を図示゛しない巻取室の側壁４７に回転不能に嵌合し
、取付体４４側に固着した固定軸４３は、巻取室の側壁
４８に軸受部材４９を介して挿入することにより巻取室
に取付けられる。この結果、巻取胴２５は、その一方端
が軸受部材４２を介してブラケット４１嵌合されており
、他方端は取付体４４に固着されているものの、この取
付体４４の固定軸４３が側壁４８の軸受部材４９に挿通
支持されていることにより、前記ブラケット４１と固定
軸４３とによって回転自在に支持され、かつ、回転制御
装置２２の回転力を駆動軸３６→連結ホイールく５を経
て良好に伝達することができる。

なお、第２図に示す５０は巻取胴２５に取付けたシャッ
ターである。

次に、第４図において、電ｖ３＄１２７及び電磁石３０
への通電を行う、即ち、回転制御装置２２を駆動制御す
る通電制御回路５１の構成を説明する。

はじめに、電動＠２１の通電回路５１ａは、電磁石３０
への通電時間（約１〜２秒）を設定するタイマＴ＋、Ｔ
ｘ　と、電磁石３０のコイル２９ａに通電される電流の
流れる方向、即ち、極性を切換えるためのリレーＲ７，
Ｒｘ　と、リレーＲ２の常閉接点Ｒ，ｂとが、電動８Ｉ
１２１とともに、電源５２に並列接続されている。５３
は操作スイッチである。

又、電磁石３０の通電回路５１ｂは、タイマＴ３．Ｔ８
の常閉補助接点Ｔｕｂ、Ｔａｂと、リレーＲ９の常開接
点Ｒ＋ａ＋　＋　ＲＩａｌ及び常閉接点Ｒ＋ｂ＋　、Ｒ
＋ｂｍ　とが、電磁石３０とともに、整流素子りを介し
て前記操作スイッチ５３に拘束されることなく電源５２
に並列接続されており、又、電源５２と電磁石３０との
間には、停電時における非常用電源の供給手段となるコ
ンデンサＣが挿入接続され、５４は前記コンデンサＣと
電磁石３０との回路を開閉する非常スイッチで室内の所
定位置に取付けられている。

次に、動作について説明する。

最初にシャッター５０を降下する場合について説明する
。第４図において操作スイッチ５３を投入すると、リレ
ーＲ１，Ｒ１，タイマＴ、及び電動！ａ２７に通電され
、リレーＲ２の常開接点Ｒ１ａｌ　＋　　ＲＩａｌが閉
じ、リレーＲ６の常閉接点Ｒ１ｂ、、Ｒ，ｂ、が開き、
又、リレーＲ８の常閉接点Ｒｕｂも同時に開く、この結
果、電磁石３０のコイル２９ａには、電源５２から電流
が永久磁石製のプランジャ３１を吸着面３０ａに吸引さ
せる方向に供給されて流れる（第４図のＸ矢視方向）、
即ち、プランジャ３１の電磁石３０側の磁極がＳ極の場
合、電磁石３０の吸着面３０ａはＮ極となる方向に電流
をコイル２９ａに供給することにより、プランジャ３１
はブレーキホイール３４が解離され、電磁石３０に吸着
されてブレーキ装置２Ｇを解放する。このため電動４１
２７はその制動が解かれて起動し、巻取胴２５に巻取ら
れたシャッター５０を徐々に降下させる。前記電磁石３
０にプランジャ３１が吸引されると、タイマＴＩが動作
し、その常閉補助接点Ｔ、ｂを開き、電磁石３０への通
電を断つ、しかし、プランジャ３１は永久磁石からなる
ため、電磁石３０に吸引されたままブレーキ装置２６を
開放しつづけている（第５図の５３．２７．Ｒ，、Ｒ，
、Ｔ、、３０参照）。

シャッター５０が定位置まで降下した時点で操作スイッ
チ５３を開放（又は図示しないリミットスイッチにより
操作スイッチ５３を解放するようにしてもよい）すると
、電動機２７への通電が断たれると同時に、リレーＲ３
の常閉接点Ｒ，ｂが閉じてタイマＴ８が通電される。一
方、リレーＲ１とタイマＴ、は通電が断たれ、リレーＲ
１の常開接点Ｒ＋ａｌｌ　ＲＩａｌは開き、逆に常閉接
点Ｒ１ｂ１．Ｒ＋ｂｔが閉じ、電磁石３０のコイル２９
ａには、前記とは逆方向に電流が流れることとなる（第
４図のＹ矢視方向）、即ち、リレーＲ９の励磁が解かれ
ることによって、その常開接点Ｒ。

ａｌ　ｒ　Ｒ＋ａ＝　と常閉接点Ｒ，ｂ、、Ｒ，ｂ、と
の切換えが行われ、これによって電磁石３ｏのコイル２
９ａに流れる電流の方向を変更させるものである。即ち
、プランジャ３１を反発させる磁極を電磁石３０に生じ
さセる方向に電流を流すものである。前記のように、ｔ
ｉｌｔ石３ｏのコイル２９ａに逆方向の電流が流れると
、コイル２９ａは励磁されて吸着面３０ａの磁極をＮｉ
からＳ極に極性が切換えられる。一方、プランジャ３１
の電磁石３０（ＩＩの磁極はＳ極のままであるため、今
まで、Ｎ　磁石３０の吸着面３０ａに吸引されていたプ
ランジャ３１は電磁石３０の極性がＮ−３ｉに切換えら
れたことにより、急速に反発してブレーキホイール３４
側に移動し、ブレーキライニング３５と接触して電動機
２７に制動をかける。即ち、ブレーキ装置２６を作動さ
せる。この結果、電動機２７はプランジャ３１がガイド
ビン３２に回動しないように係合されてブレーキホイー
ル３４側に吸着されることにより、急制動がかかって、
停止し、シャッター５０の降下を終了させる。プランジ
ャ３１がブレーキホイール３４に吸引された時点でタイ
マＴ、が動作し、その常閉補助接点Ｔ。

ｂを開き、電磁石３０への通電を断つ、この場合、プラ
ンジャ３１は永久磁石であるため、ブレーキホイール３
４にブレーキライニング３５を介して吸着されているの
で、電動機２７は制動が解かれることはなく制動状態を
維持し、これにより、シャッター５０は手動で開放する
ことはできない（第５図の５３．２７．Ｒ，、Ｒ，、Ｔ
、、Ｔ、。

３０参照）。

つづいて、シャッター５０を開放する場合は、前記同様
に操作スイッチ５３を操作することにより、ブレーキ装
置２６は前記同様に解放、制動動作が行われて、シャッ
ター５０を巻取胴２６に巻取って開放することができる
。一方、電磁石３０の通電回路５１ｂに挿入したコンデ
ンサＣは、常時電源５２と接続されて充電状態に保持さ
れている。

次に火災事故等非常時において停電した場合に電動機２
７の制動を解いてシャッター５０を開放する場合につい
て説明する。

この場合、電源５２が停電により遮断されているので、
電動機２７．電磁石３０への通電は行えない、このため
、電動Ｉａ２７はブレーキ装置２６により制動されてお
り、シャッター５０は手動で押し上げることはできない
、火災等の発生により停電し、シャッター５０を緊急に
開放して屋外に脱出する場合、本発明は、第４図におい
て図示しない室内側に取付けられている、非常スイッチ
５４を投入すると、コンデンサＣに充電された電荷は、
急速に放電されてその電流は、電磁石３ｏのコイル２９
ａに、プランジャ３１を吸引する方向（第４図のＸ矢視
）に流れ、プランジャ３１を第１図において、電磁石３
０の吸着面３０ａにＵｊＬｆ？させる。即ち、電磁石３
ｏの吸着面には、コンデンサＣから供給される電流によ
り、電動機２７の制動を解除するときと同様にＮ極の磁
極が生じている。従って、プランジャ３１の電磁石３ｏ
側は５ＩＩｊＩとなっているので、前記プランジャ３１
は電磁石３０に吸引されてブレーキ装置２６を迅速容易
に解放することができる。この結果、電動機２７は空転
し得る状態となり、かつ、シャッター開閉８１２１内の
図示しないスプリングの働きにょって、シャッター５０
は室内、外の何れからでも無制動状態の軽い抵抗を受け
るのみであるため、人力により軽い力で容易に開くこと
ができる。このため、非常時にはシャッター５０を人力
で開き外部に脱出でき、又、ガレージでは緊急に自動車
を屋外に引出し、シャッターの開口から消火作業を行う
ことができる。一方、停電時においても、前記非常スイ
ッチ５４を投入しない限り、ブレーキ装置２６が働いて
いるため、シャッター５０はロック状態が保持されてお
り、外部からの侵入を確実に阻止することができる。

なお、本発明は火災発生等の非常時においての通電手段
として、通電制御回路に挿入接続したコンデンサの充電
電流を電磁石に通電させてブレーキ装置の制動を解除す
る実施例について説明したが、これに限定することなく
、例えば、充電式等のバッテリを利用して非常時におけ
る電磁石への通電手段として利用するようにしても本発
明は成立するものである。

又、本発明は回転体の実施例として、シャンターについ
て説明したが、これに限らず、プラインド、ロールカー
テン、搬送用のローラ等についても同様に転用して使用
することができるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、火災発生等の
非常時に回転体を駆動する電動機の電源が切れた場合、
コンデンサ等からの蓄電手段により電磁石にＶ！急通電
を行い、電動機の制動を解除して回転体の駆動を可能と
したので、非常時発生にあたり、回転体に制動が加えら
れていることによる不測事態が発生するのを確実に阻止
することができる。

又、ブレーキ装置に使用する電磁石には、そのプランジ
ャに永久磁石を使用しており、しがも、電磁石に流れる
電流の方向を切換えることにより、前記プランジャは、
１ｔ１石に通電を行うのみで、吸引したり、釈放するこ
とができるため、非通電時にプランジャを釈放位置に保
持させるばねを用いたり・吸引中は必ず通電して吸引動
作を続行するということは全くなく、電磁石にはプラン
ジャの作動時のみ通電するだけでよいので、回転制御装
置を簡素な構造で、小形軽量に製作できるとともに、電
気エネルギーの節約をはかることが可能なため、電力消
費を軽減することができる。

更に、非常時における回転体の制動解除は、非常スイッ
チを投入すると、蓄電された電気エネルギーが電磁石に
供給されて瞬時に制動解除が可能となるため、非常時に
おけるシャッター開閉機等の回転体の取扱い操作が迅速
確実に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転制御装置を備えたシャッター開閉
機の断面図、第２図は本発明をシャッター開閉機に使用
した例を示す斜視図、第３図は本発明装置の要部を示す
断面図、第４図は本発明の電気回路図、第５図は同じ（
タイミングチャート図、第６図はシャッター開閉機の使
用状態を示す斜視図、第７図は従来のシャッター開閉機
の構造を概略的に示す断面図、第８図は同じ〈従来装置
の要部を示す断面図、第９図はシャッター開閉機を手動
操作する従来の実施例を示す斜視図である。 ２２・回転制御装置、２５・巻取胴、 ２６・ブレーキ装置、２７・電動機、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シャッターの巻取胴等の回転体を回転させる電動
   機に付設したブレーキ装置を電磁石の吸引、釈放動作に
   よって作動させるようにした装置において、上記電磁石
   には永久磁石からなるプランジャを備えるとともに、こ
   のプランジャを電磁石に吸引あるいは釈放する際、電磁
   石に通電される電流の流れる方向を切換えるための通電
   制御手段を付設したことを特徴とする回転体の回転制御
   装置。
2. （２）請求項１記載の回転制御装置において、電磁石に
   通電される電流の流れる方向を切換えるための通電制御
   手段に、非常時のみに電磁石に通電を行い回転体の制動
   を解除する制動解除手段を付設したことを特徴とする回
   転体の回転制御装置。