JPH0726560Y2 - シヤツタ−開閉機における制動兼手動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、シャッター開閉機における制動兼手動装置の
改良に関する。

〔従来技術〕

従来、シャッターを開閉させるための開閉機は、例えば
第９図で示すように、開閉時におけるシャッター駆動軸
１の速度を調整するための減速機２と前記駆動軸１を回
転させる電動機３と、シャッターの巻上げを終えたと
き、あるいは、開閉途中で停止させるための制動装置４
と、手動操作部５ならびに5aとによって構成されてい
た。

〔問題点〕

前記した従来構成のシャッター開閉機においては、制動
装置４として市販の電磁ブレーキ７を使用しているた
め、制動装置４が大形化するとともに、製造コストが上
昇し不経済であった。又、電磁ブレーキ７の修理、交換
作業に際しては、電気配線の関係から開閉機を地上に降
してからでないと交換できない等という問題があった。
更に、従来の制動装置４は電磁ブレーキ７の使用によ
り、ブレーキ支持軸６が回転子軸3aと分離して設けられ
ているので、２軸構造となっており、このため、組立に
際しては両軸3a、６を常に同一軸線上の位置で合致させ
ないと、ブレーキホイール９の制動力が不安定になった
り、あるいは、つめ車10とストッパー11との噛合が困難
となり、ブレーキホイール９の逆転防止機能が果せなく
なるおそれがあった。しかも、停電時、又は、電磁ブレ
ーキ７の故障によりシャッターを手動降下させる場合に
は、ブレーキホイール９がストッパー11にて逆転しない
構造となっているので、制動を完全に解放し、再び制動
をかけるという操作を手動操作レバー５により行わない
と、シャッターが急速降下して危険であるとともに破損
を招くことがあるため、遠心ブレーキ等の調速装置を特
別に必要としていた。

〔考案の目的〕

本考案は前記の欠点を除去して、制動装置の構造を簡素
化して小型化するとともに、シャッターの開閉に際して
は、比較的低トルクの電動機の使用を可能とし、更に、
停電時にシャッターの開閉を行う場合も、大きな労力を
必要とすることなく、安全、確実に行うことができるシ
ャッター開閉機における制動兼手動装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本考案が講じた技術的手段
は次の通りである。即ち、本考案の特徴は、周縁の一側
に設けたブレーキシューと、シャッター開放方向回転側
は緩角度で閉鎖方向回転側は急角度で形成した傾斜カム
を周縁側方に複数備えた第１のカム板とを並設したブレ
ーキホイールを、電動機の回転子軸に制動ばねを介して
回転可能に、かつ、制動ケースに対して摺動自在に嵌挿
し、この第１のカム板と対応する位置には、前記制動ケ
ース内において、シャッターの開放方向回転側は緩角度
で閉鎖方向回転側は急角度で形成した傾斜カムを周縁側
方に複数備えた第２のカム板を配置し、この第２のカム
板を、前記第１のカム板との傾斜カムを互いに噛合して
前記回転子軸に共同回転可能に嵌合し、前記第１及び、
第２のカム板とによって構成されたカムクラッチの後背
部には、横長の操作孔を穿孔した制動ケースの軸受ケー
スに、回転子軸に沿って摺動可能に回転子軸支承用の軸
受を収納し、前記操作孔には制動ケースに取付けた前記
軸受に押動可能に当接し得る手動操作レバーの操作片を
挿通させるように構成した点にある。

〔作用〕

上記構成によれば、２つのカム板によってカムクラッチ
が構成されているため制動装置の小型化や製造コストの
低減化がはかれるとともに、電磁ブレーキが存在しない
ため、制動装置部分での電気的トラブルの発生もなくな
る。又、電気的な配線がないので、制動装置に故障が発
生しても修理の際、開閉機を地上におろすことなくでき
るようになった。更に、停電時における手動操作も安
全、確実に行うことができかつ、遠心ブレーキが不要と
なった。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図ないし第８図により説明
する。シャッターの操作方法としては、横引き・たて引
き・水平引きのもの、収納方式としては、巻取式・折畳
み式・流し込み式のもの、又、駆動手段としては、電動
・水圧・油圧・空圧のものなど色々とあるが、本実施例
においては、たて引きで巻取式の電動シャッターを例と
して説明する。

まず、シャッター開閉機の構造を第１図に基づいて説明
する。なお、同図において第９図と同一の符号は同一部
品又は等価部分を示す。第１図で示すシャッター開閉機
と第９図で示すシャッター開閉機との異なる点は、制動
装置30の構造にある。

第１図において、32は制動ケースで、内部にカムクラッ
チ31を収容して、電動機３のケース3bに止着される。そ
して、前記カムクラッチ31は第６図に示すように、中心
に電動機３の回転子軸3aを挿通する挿通孔33を有し、外
周にはその一側方に向けて傾斜が緩くて長い斜面a₁と、
傾斜が急な短い斜面a₂とからなる傾斜カムａを例えば、
120°の間隔で３ケ１体に突出形成し、この傾斜カムａ
を備えた一対の第１、第２のカム板31a、31bを第７図の
ように、傾斜カムa,a同士を互いに噛合させることによ
って構成されている。

前記カムクラッチ31を制動ケース32内に収容して組立て
る場合は、第１図で示すように、最初に、ブレーキシュ
ー35を周縁の一側方（制動ケース32側）に設けたブレー
キホイール36を電動機３の回転子軸3aに制動ばね34を介
して挿通し、このブレーキホイール36には第１のカム板
31aを回転子軸3aに遊合して締付ねじ37により止着し、
第２のカム板31bは、その傾斜カムａを前記第１のカム
板31aの傾斜カムａと噛合するよう対応させて回転子軸3
aに遊合し、前記ブレーキホイール36に止着した第１の
カム板31aに第７図のように、傾斜が緩い斜面a₁,a₁及
び、傾斜が急峻な斜面a₂,a₂同士とを噛合させる。この
状態で、軸受ケース38に軸受39をその軸方向に移動可能
に収容した制動ケース32を回転子軸3aに軸受39を摺動移
動可能に嵌合して電動機３のケース3b側端（減速機２の
反対側）に取付けねじ40を介して取付ける。この結果、
制動ケース32開口端内側にブレーキシュー35と対向して
設けた鍔部41には、制動ばね34の押圧力によりブレーキ
ホイール36に設けたブレーキシュー35が圧接されてい
る。第２のカム板31bは、その挿通孔33に第１図で示す
如く回転子軸3aに突設した係止ピン42によって止着さ
れ、回転子軸3aと共同回転する。

なお、制動ケース32を電動機ケース3bに取付けたとき、
カム板31a、31bの噛合は、ブレーキシュー35の摩耗を考
慮して密接合せず、第１図、第７図で示すように、ブレ
ーキシュー35が制動ケース32の鍔部41に圧接したとき、
わずかに隙間をあけて噛合されていることが好ましい。

又、軸受ケース38には軸受39の外輪端面と接触する平ワ
ッシャ43が収容されており、この平ワッシャ43は制動ケ
ース32の底部32aに第３図で示すように、横長に開口し
た操作孔44より後述する手動操作レバー45を押動操作す
ることによって、軸受39を電動機３側に移動させる。そ
して、前記した手動操作レバーは第１図ないし第３図に
示すように、金属板をコの字状に折り曲げ両端の折曲片
上部を制動ケース32の底部32a外側に突設した支持部材4
6にピン47を用いて揺動自在に取付け、この手動操作レ
バー45の操作孔44と対応する位置には、軸受39を貫通し
て操作孔44から底部32a外側に突出する回転子軸3aを手
動回転させるための手動ハンドル48差込用の挿入孔49が
開口されている。又、手動操作レバー45の折曲片には、
操作孔44内に突入して平ワッシャ43と当接する一対の操
作片50が一体に設けられている。回転子軸3aの端部に設
けた係止ピン51は、手動操作レバー45の挿入孔49を通し
て回転子軸3aに嵌合した手動ハンドル48と係合し、この
手動ハンドル48により回転子軸3aを手動回転することが
できる。

上記構成によれば、シャッターを閉鎖状態から巻上げて
開放するときは、図示しないスイッチの投入により電動
機３を起動する。電動機３の駆動により、挿通孔33に係
合する係止ピン42にて回転子軸3aと共同回転する第２の
カム板31bは、第７図の矢印Ｘ方向、即ち右方向に回動
する。この際、ブレーキホイール36のブレーキシュー35
は制動ばね34の押圧力により一定の制動力で制動ケース
32の鍔部41に圧接されているので、電動機３はシャッタ
ーを巻上げるだけの巻上げ力と、シャッターの巻上げに
支障をきたさない程度にブレーキシュー35の制動を緩め
るだけの出力トルクを必要とする。

次に、シャッターが降下する場合は、巻上時と同様にス
イッチを投入して、電動機３を起動する。すると第２の
カム板31bは第７図で示す矢印Ｙ方向（左方向）に回動
する。この際、第２のカム板31bの回転方向Ｙに位置す
る傾斜カムａは急斜面a₂側に接触しているので、その傾
斜角度θ₂は非常に急角度で形成されており、しかも、
電動機３は前記で説明したように、ブレーキシュー35の
制動力及びシャッターカーテンの重量に打勝つだけの出
力トルクを備えているので、第２のカム板31bは急斜面a
₂側の角度θ₂が大きいけれども、電動機３の出力トルク
は、その大部分がブレーキシュー35の制動力に打勝って
シャッターを降下させる方向に回転させるために費やさ
れるので、第２のカム板31bは少し回動して第１のカム
板31aを電動機３側に少しだけ押動して直ちに第２のカ
ム板31bと共同回転する。この結果、シャッターには電
動機３の出力トルクが少しだけ伝達（大部分は電動機３
に加わる制動力に費やされる）されて、シャッターはブ
レーキシュー35の制動力を効果的に利用して、減速され
た状態で安全に降下することができる。

又、停電時にシャッターを開閉する場合は、手動ハンド
ル48、手動操作レバー45を操作して行う。そして、シャ
ッターの巻上げに際しては、手動操作ハンドル48を手動
操作レバー45の挿入孔49から挿入して回転子軸3aの端部
に嵌合し、係止ピン51と係合させてハンドル48を右方向
に回転させる。ハンドル48の回転によりカムクラッチ31
の第２のカム板31bが回動し、前記第２のカム板31bに形
成した傾斜カムａのカム作用により、第１のカム板31a
をブレーキシュー15の制動力を少しだけ緩める方向に移
動させる（この動作は電動機３により、巻上げるときと
同様であるので説明は省略する）。

シャッターを手動で降下させる場合は、手動操作レバー
45の下端を第５図のように、電動機３側に押圧し、軸受
をシャッターが自重で降下できる範囲まで緩める。この
ため、シャッターは徐々に降下を開始する。この場合、
安全な降下速度を維持する上から、手動操作レバー45の
押し具合を任意に調整して、ブレーキシュー35の制動力
を安全な降下速度に維持して、シャッターを閉鎖するこ
とができる。

これらの出力トルクは、例えば、次のようにして求める
ことができる。第８図において、 F:電動機３の回転に伴う第１、第２のカム板31a、31b相
互に加わる力 Ｆ′:Fの分力 とすると、Ｆ′は、 Ｆ′＝Ftan（90°−θ） で求めることができる。ブレーキシュー35の鍔部41との
接触面にかかる圧力Ｐは、 Ｐ＝Ｗ−Ｆ′ となる。但し、W:制動ばね34の押圧力 この結果、ブレーキシュー35の制動力Ｈは、 Ｈ＝Ｋ（Ｗ−Ｆ′）となる。

但し、K:定数（ブレーキシュー35の摩擦係数及びブレー
キシュー35から回転子軸3aまでの距離Ｒより決まるも
の、第８図参照） したがって、θを小さくすれば制動力Ｈは小さくなり、
大きくすれば制動力Ｈは大きくなる。このため、電動機
３の駆動中は、 Ｆ＝Ｋ（Ｗ−Ｆ′） となり均衡している。

この状態で電動機３の出力トルクをＴとすると、Ｆはロ
スとなるため、 （Ｔ−Ｆ）が、電動機３の出力となる。

したがって、電動機３の出力トルクＴは、シャッターの
巻上時、Ｔ＞Ｋ（Ｗ−Ｆ′）＋巻上力、シャッターの降
下時、Ｔ＞Ｋ（Ｗ−Ｆ′）となる。

即ち、シャッターの巻上時は制動力をほとんど必要とし
ないからθを小さくして電動機３のロスを極力少なく
し、逆に、降下時は制動力を必要とするとするため、θ
を大きくして電動機３に加わる制動力を大きくする。
又、シャッターの降下時はシャッターカーテンの自重力
を利用することができるので、電動機３の出力トルクは
シャッターの降下に際してはほとんど必要としないから
である。

以上の説明で判明するように、本考案は第７図に示すよ
うに、第２のカム板31bの回転方向Ｘに位置する傾斜カ
ムａは緩斜面a₁となっているので、その傾斜角度θ₁は
非常に緩かでかつ小さな角度で形成できるため、電動機
３は比較的小さな出力トルクで運転することが可能とな
る。したがって、電動機３の駆動によって第２のカム板
31bが第７図の矢印Ｘ方向に所定の角度だけ回動する
と、第２のカム板31bと噛合している第１のカム板31a
は、傾斜カムａのカム作用によってブレーキシュー35の
制動を緩める方向（第１図の左方向）に制動ばね34の力
に抗して押動されて、ブレーキシュー35を第４図のよう
に、鍔部41に小さな力で接触する程度にまでその制動力
を緩めるから、第１のカム板31aは第２のカム板31bと噛
合した状態で共同回転し、この第１のカム板31aを止着
したブレーキホイール36も回転する。この結果、電動機
３の駆動により減速機２を介して駆動軸１を回転し、シ
ャッターの巻上げを行う。

〔考案の効果〕

本考案は以上説明したように構成されているので、次に
示すような特有の効果を有する。

、本考案の制動装置は、傾斜カムを側面に備えた一対
の第１及び第２のカム板を噛合させてカムクラッチを構
成し、このカムクラッチを構成する一対のカム板のう
ち、第１のカム板はブレーキシューを周縁の一側に設け
たブレーキホイールの中心位置に取付け、第２のカム板
はブレーキホイールを貫通する電動機の回転子軸先端
に、第１のカム板と噛合させて止着することにより、前
記第1,第２のカム板からなるカムクラッチを備えて制動
装置を構成し、更に、前記第１及び第２のカム板に形成
したそれぞれの傾斜カム、即ち、電動機の回転子軸に止
着した第２のカム板のシャッターを開放する回転方向側
に位置する傾斜カムは、傾斜角度を非常に緩やかにして
小さな角度で形成し、一方、シャッターを閉鎖する回転
方向側に位置する傾斜カムは、逆に、傾斜角度を急峻と
した大きな角度で形成されている結果、シャッターの巻
上時においては、第２のカム板をシャッターの巻上げ方
向に回転させると、その回転方向側に位置する傾斜カム
は、前記のように、傾斜角度を非常に緩やかにして小さ
な角度で形成されているので、この傾斜カムの回転方向
に作用する力の直角方向に働く分力、即ち、カムクラッ
チの軸方向に作用する力は、傾斜カムの斜面が緩やかな
角度で形成されていることにより、大きな力が得られ、
この結果、ブレーキホイールを制動ばねの力に抗して制
動を解く方向に大きな力で大幅に移動させることが可能
となり、電動機は小さな出力トルクでブレーキシューの
制動力を円滑・良好に解放することができるため、シャ
ッターの巻上げを迅速・確実に行うことができる。

一方、シャッターを降下させる場合は、第２のカム板の
シャッター閉鎖方向回転側に位置する傾斜カムは、その
斜面の角度が急峻であるため、傾斜カムの回転方向に作
用する力の分力が必然的に低下する結果、第２のカム板
を第１のカム板側に小さな力で少しだけ移動させること
が可能となり、これにより、第１のカム板によりブレー
キシューはこれを緩める方向に少しだけしか押動されな
いので、シャッターには最小限の出力トルクが電動機か
ら伝達され、あとは、シャッターの自重力とブレーキシ
ューの制動力を効果的に利用して減速状態下で安全に降
下させることが可能となる。

このように、本考案において、緩やかな斜面と急峻な斜
面とを有する傾斜カムを備えた一対のカム板を噛合させ
てカムクラッチが構成されているので、シャッターの開
放時は、ブレーキホイールの制動を駆動トルクの小さな
電動機により容易に緩めて電動機のロスを軽減し、逆に
シャッターの閉鎖時は電動機に制動力を付与しつつシャ
ッターを降下させることができるため、電動シャッター
の開閉を迅速に、かつ、安全に行うことができる。

、又、本考案は従来の電磁ブレーキを用いた場合のよ
うに、ブレーキホイールを支持するブレーキ支持軸を電
動軸の回転子軸と同芯位置に配置して組立てる必要はな
く、即ち、２軸を用いることなく、電動機の回転子軸に
一対のカム板からなるカムクラッチを、その軸方向に移
動可能に、かつ、回転子軸と共同回転可能に取付けるだ
けでよく、しかも、ブレーキホイールは制動ケースの開
口端縁の鍔部を利用してブレーキシューを圧接すればよ
いので、ブレーキシューを圧接保持するための特別な部
材が不要となり、更に、カムクラッチの採用により特別
な逆転防止機構が不要となる等、制動装置を少ない部品
点数により簡素な構成で安価に製作できる。

、その上、本考案の制動装置は、従来の電磁ブレーキ
に代えて、一対のカム板からなる機械的なカムクラッチ
を具備しているだけであるので、制動装置は構造が簡単
で故障が生じにくく、これにより、電磁ブレーキを使用
することによって生じる弊害を全て解消できる利点もあ
る。更に、一対のカム板は小さな隙間を設けて噛合させ
てあるので、カム板同士の摺接による摩耗を低減させる
ことができ、カムクラッチを長期間安定した状態で使用
することができる。

、更に、本考案には、停電時等にシャッターを巻上げ
て開放したり、降下させて閉鎖する作業を手動で行うこ
とができるように構成したので、例えば、シャッターを
降下させるときは、手動操作レバーをピンを支点として
制動ケース側に押圧し、手動操作レバーに設けた操作片
により、軸受を介してカムクラッチを回転子軸に沿って
ブレーキシューが緩む方向（軸方向）に押動し、シャッ
ターが自重で降下できる範囲までブレーキシューを緩め
る。この結果、シャッターは停電時においても、前記手
動操作レバーの押し具合を任意に調整することにより、
安全な降下速度が得られ、これにより、シャッターを手
動で安全に降下させて閉鎖することができる。

又、シャッターを手動で巻上げるときは、前記手動操作
レバーに開口した挿入孔に手動ハンドルを差込み、制動
ケースから前記挿入孔の位置まで突出している回転子軸
に係合させ、シャッターを開放する方向に回転子軸を手
動で回転させると、カムクラッチの第２のカム板に設け
た角度が緩やかな斜面を有する傾斜カムのカム作用によ
り、第１のカム板を特別に大きな力を要することなく、
ブレーキシューを緩める方向に押動してブレーキシュー
の制動を解くように構成されているので、シャッターは
停電時でも、手動操作ハンドルを操作することにより、
大きな力を必要とすることなく、容易に手動で開放する
ことができる。

、その上、本考案の制動装置に用いられているカムク
ラッチは、一対のカム板が、それぞれ角度の緩い斜面
と、急峻な角度の２種類のカムを組合せて形成した傾斜
カム同士の噛合によって逆転防止機能を具備しているの
で、シャッターを手動操作により開閉している最中に、
誤って手動操作ハンドルから手を離しても、前記逆防止
機能によってシャッターの駆動を確実に停止させること
ができるので、制動装置に特別な逆転防止機構を具備さ
せたり、遠心ブレーキ等の調速装置を取付ける必要は全
くなく、この結果、シャッターの手動装置を簡素に、か
つ、安価に製造できることはもとより、手動操作を安全
・確実に行うことができ利便である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置を備えたシャッター開閉機の縦断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線における断面図、第３図
は本案装置の手動開放装置を示す斜視図、第４図は電動
機により制動装置を緩めた状態を示す断面図、第５図は
手動操作レバーにより制動装置を緩めた状態を示す断面
図、第６図はカムクラッチの分解斜視図、第７図はカム
クラッチの側面図、第８図はカムクラッチの動作説明
図、第９図は従来の制動装置を備えたシャッター開閉機
の縦断面図である。 30:制動装置、31:カムクラッチ 31a,31b:第１及び第２のカム板 32:制動ケース、34:制動ばね 35:ブレーキシュー 36:ブレーキホイール 45:手動操作レバー、50:操作片 a:傾斜カム、a₁：緩斜面 a₂：急斜面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実公 昭45−12921（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭62−12079（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレーキホイール36の周縁一側には、制動
   ケース32の鍔部41と摺接するブレーキシュー35を、中心
   部には前記制動ケース32内において、シャッター開放方
   向回転側に向けて傾斜角度が緩くて長い斜面a₁と、閉鎖
   方向回転側に向けて傾斜角度が急な短い斜面a₂とを一体
   的に形成した傾斜カムａを周縁の側方に複数個備えた第
   １のカム板31aを、それぞれ同芯位置で取付け、このブ
   レーキホイール36を電動機３の回転子軸3aに、制動ばね
   を介して制動ケース32側に付勢した状態で回転可能に、
   かつ、制動ケース32の鍔部41と摺接自在に嵌挿し、前記
   第１のカム板31aと対応する制動ケース32内には、シャ
   ッターの開放方向回転側に向けて傾斜が緩くて長い斜面
   a₁と、閉鎖方向回転側に向けて傾斜が急な短い斜面a₂と
   をそれぞれ形成した傾斜カムａを周縁の側方に複数個備
   えた第２のカム板31bが、前記第１のカム板31aに傾斜カ
   ムａの緩い角度の斜面a₁,a₁同士をわずかに隙間を設け
   て噛合させた状態で、前記回転子軸3aと共同回転可能に
   止着されてカムクラッチ31を構成し、前記カムクラッチ
   31を収容した制動ケース32の底部32aに、横長な操作孔4
   4を穿孔してこの操作孔44より回転子軸3aの先端を軸受3
   9を介して突出させ、前記制動ケース32の底部32a外側に
   は、前記操作孔44を挿通して軸受39をカムクラッチ31側
   に押動する操作片50を側端に突設し、操作孔44と対向す
   る背面に手動ハンドル48差込用の挿入孔49を開口した手
   動動作レバー45を揺動自在に枢着し、この手動操作レバ
   ー45の前記挿入孔49に、手動ハンドル48を差込み回転子
   軸3aと接離可能に係合させるようにしたことを特徴とす
   るシャッター開閉機における制動兼手動装置。