JPH11210361A - 電動シャッターの障害物感知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 シャッターカーテン６１が巻回される巻
取カゴ１９を支持軸１１に対して回転自在に支持し、開
閉機から回転駆動力が伝達される外ホイール１３と、支
持軸１１に回転自在に支持され、支持軸１１に外挿され
た巻取スプリングによって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、内ホイール
３７に穿設される長穴４５と、外ホイール１３に突設さ
れ長穴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、外ホイールピン４９と内ホイール３７と
にわたって張架され、巻取カゴ１９に対して垂下状態の
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、内ホイール３７に対して外ホ
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とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【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２
１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２
７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２
１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４
１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６
１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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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。
2. 【請求項２】 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。