JP2000145335A - 建築用シャッターの制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電動降下時若しくは自重降下時には巻き取りシ
ャフトの回転に制動を与える制動装置が作用しないよう
にして、制動装置の種類を少なくする。 【解決手段】巻き取りシャフト３に巻き取りシャフト３
の回転に制動を与える制動装置７を設けると共に、その
制動装置７には巻き取りシャフト３が自重降下時に降下
する速度を超えるの所定降下速度に達した場合に制動ト
ルクが掛かるように遠心クラッチ８を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビルや住宅などの
建物開口部に設置される建築用シャッターに係り、詳し
くは煙感知器等に連動してシャッターカーテンを自重で
降下するように構成した建築用シャッターの制動装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の建築用シャッターの中
には重量シャッターのように通常時は開閉機の駆動制御
によりシャッターカーテンを開閉動作させ、火災時等は
開閉機のブレーキを解放させてシャッターカーテンを自
重で降下するように構成されたものがある。このような
建築用シャッターの場合、開閉機を電動モータ、減速
機、ブレーキ、ガバナで構成し、手動または火災等の異
常検知信号に伴ってブレーキを解放した場合に、ガバナ
によりシャッターカーテンの自重降下速度を調速するこ
とで停電時でもシャッターカーテンの自重落下を防止し
ながら開口部を自動的に閉鎖して防火区画を確保するよ
うになっている。

【０００３】ところが、このような建築用シャッター
は、開閉機の出力軸から巻き取りシャフトまでの動力伝
達をチェーン等の伝達機構により行われているため、こ
の動力伝動機構が破損した場合には開閉機のブレーキ・
ガバナによる落下防止機能は機能せず、シャッターカー
テンが自重で落下してしまうことになる。これに対処す
るため、実開昭６１−１４６３９１号、実開昭６２−１
８０１９６号公報に示すように、駆動チェーンが切断し
た場合にシャッターカーテンの落下を防止するための手
段が開示されている。

【０００４】しかし従来のものでは、専用の落下防止装
置が必要で部品点数も多く構造が複雑になり、設置スペ
ースを別に確保する必要があった。また落下防止装置が
作動した場合にはシャッターカーテンが半開きの状態に
なり防犯性が損なわれたり、さらに防火シャッターの場
合にはシャッターカーテンが床面まで降下しないため防
火区画を形成することができなかった。

【０００５】そこで、本出願人は特開平９−２６８８６
６号公報で巻き取りシャフトとブラケットの間に巻き取
りシャフトの回転に制動を与える制動手段を取り付けた
シャッターの制動装置を発明した。これにより上記のよ
うな課題は解決される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この建築用
シャッターが防火・防煙シャッターの場合、シャッター
カーテンの自重降下速度はＪＩＳの規格により３〜７ｍ
／ｍｉｎの速度で降下することになっていて、また制動
装置作動時にはシャッターカーテンが急激に落下しない
速度（例えば１５ｍ／ｍｉｎ以下）にする必要があり、
一方シャッターが取り付けられる建物開口部はその現場
ごとに大きさが異なるため、開口部を閉鎖するシャッタ
ーカーテンの重量、すなわち巻き取りシャフトに掛かる
トルクの大きさがそれぞれ異なる。以上のことからシャ
ッターの開口部の大きさによりそれぞれ上記の条件を満
たす、制動装置を別個用意しなくてはならないため、制
動装置の種類が多くなってしまいコスト高になるといっ
た不具合があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
状に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、開閉機のブレーキ解放により巻
き取りシャフトに巻回されたシャッターカーテンがガバ
ナの制動力を受けて自重降下するように構成された建築
用シャッターにおいて、前記巻き取りシャフトには巻き
取りシャフトの回転に制動力を与える制動手段を設ける
と共に、該制動手段には、シャッターカーテンが自重降
下時に降下する速度を超える所定降下速度に達した場合
に前記制動手段を作動させるための遠心クラッチが設け
たものである。またこのものにおいて、前記制動手段を
粘性クラッチにしたものとすることができる。

【０００８】

【作用】自重降下時には開閉機のガバナが作用してＪＩ
Ｓ規格（３〜７ｍ／ｍｉｎ）の一定速度で自重降下す
る。この速度ではまだ遠心クラッチが働かないため、制
動装置による巻き取りシャフトへの制動トルクは作用し
ない。よって一定の自重降下速度を保ちながらシャッタ
ーカーテンが降下する。一方、チェーン切断等の非常時
にはガバナが作用しないため巻き取りシャフトの回転は
速くなるが、自重降下時の回転速度以上で巻き取りシャ
フトが回転すると、その時点で遠心クラッチが働き、さ
らにその影響で制動装置が作用することで巻き取りシャ
フトに制動トルクが掛かり、シャッターカーテンの急激
な落下を防止することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る建築用
シャッターの正面図で、図面において１は金属製のスラ
ットを上下に連結して構成されるシャッターカーテンで
あって、シャッターカーテン１の上端は左右一対のブラ
ケット２を介して建物開口部上方に架設された巻き取り
シャフト３に装着されていて、巻き取りシャフト３の正
逆回転によりシャッターカーテン１が繰り出し、巻き取
られ開口部を開閉するようになっている。尚５はスプロ
ケット４ａ、４ｂとチェーン４ｃで構成される伝達機構
４を介して、巻き取りシャフト３に回転力を与える開閉
機であって、開閉機５は電動モータ、減速機、ブレーキ
及びガバナ（いずれも図示せず）から構成されている。

【００１０】通常時は開閉機５のブレーキによって巻き
取りシャフト３の回転が規制されているが、図示しない
煙感知器等の検知信号に連動して、又は手動でブレーキ
を解放することでシャッターカーテン１は建物開口部の
左右両側に立設されたガイドレール６にガイドされなが
ら、開閉機５のガバナで自重降下速度を調速されて自動
的に開口部を閉鎖する。尚、７は本発明の建築用シャッ
ターの制動装置である。

【００１１】本発明の建築用シャッターの制動装置７は
図２に示すように遠心クラッチ９と制動手段である粘性
クラッチ１０とから構成されている。また、８はブラケ
ットに固定され巻き取りシャフトの回転を円滑にするベ
アリングメタルであり、１１は巻き取りシャフト３の軸
部３ａに固定されるカラーで、該カラー１１は巻き取り
シャフト３の軸方向への移動を規制すると共に粘性クラ
ッチ１０と巻胴３ｂとの接触をさけるために設けられて
いる。

【００１２】粘性クラッチ１０は図４に示すようにハウ
ジング１０ａ、ハブ１０ｂ及び複数枚の回転プレート１
０ｃから構成されているが、前記回転プレート１０ｃは
ハウジング１０ａと一体回転するものと、ハブ１０ｂと
一体回転するものが交互に配置され、これら回転プレー
ト１０ｃの間には高粘度のシリコンオイルが充填されて
いる。ハウジング１０ａは遠心クラッチ９の内輪９２と
一体的に回転するように固定されていて、またハブ１０
ｂは巻き取りシャフト３と一体回転するようにキーによ
って巻き取りシャフト３の軸部３ａに取り付けられてい
る。尚、粘性クラッチ１０はハブ１０ｂがハウジング１
０ａに対して相対回転することにより制動トルクを発生
させるようになっている。

【００１３】遠心クラッチ９は図２又は図３に示すよう
に、ブラケット２に取り付けられたベアリングメタル８
にボルトで固定される外輪９１と、該外輪９１の内径部
にベアリング９３を介して回転自在に嵌挿される内輪９
２から構成されている。前記外輪９１の内径部には他の
部分よりも内側に陥没した係合溝９１ａが形成されてい
る。また内輪９２の内径部には巻き取りシャフト３の軸
部３ａが回転自在に嵌挿され、内輪９２の外径部には係
合爪９２ａがピン９２ｂを介して外輪９１の内径部側に
向けて揺動自在に取り付けられている。９２ｃは一端が
係合爪９２ａの先端に固定され他端が内輪９２に固定さ
れるバネであり、係合爪９２ａの外輪９１の内径部側へ
の揺動を規制している。

【００１４】バネ９２ｃは通常時もしくは自重降下時の
巻き取りシャフト３の回転速度では係合爪９２ａが外輪
９１の内径部側へ揺動しないように設定されている。し
かしそれ以上の速度で回転する場合すなわちチェーン４
ｃ切れ等の非常時には、係合爪９２ａは巻き取りシャフ
トの回転による遠心力を受けて、前記バネ９２ｃの引張
力に抗してピン９２ｂを中心にして外方側に回転するこ
とになる。そしてこの係合爪９２ａの回転が一定以上に
なると係合爪９２ａの先端が係合溝９１ａと係合するこ
とにより、内輪９２は外輪９１との相対回転が規制され
る構成になっている。尚、係合爪９２ａが係合溝９１と
係合するシャッターカーテン１の降下速度は、自重降下
時の降下速度（３〜７ｍ／ｍｉｎ）より大きく、シャッ
ターカーテンが急激に落下しない速度（例えば１５ｍ／
ｍｉｎ）より小さい速度に設定されている。またこの設
定速度はバネ９２ｃの強さを変えることで調整すること
ができる。

【００１５】本発明の制動装置７の動作について、まず
は通常時（電動開閉時及び自重降下時）について説明す
る。シャッターカーテン１が降下するとまず巻き取りシ
ャフト３が回転する。巻き取りシャフト３に一体的に固
定されたハブ１０ｂも一体回転する。ハウジング１０ａ
は回転プレート１０ｃ間に充填されたシリコンオイルの
粘性抵抗によりハブ１０ｂつまり巻き取りシャフト３と
一体的に回転することになる。さらにハウジング１０ａ
に固定されている内輪９２も同様に一体回転する。ここ
で通常時では巻き取りシャフト３の回転速度すなわち内
輪９２の回転速度は低く、係合爪９２ａにかかる遠心力
は小さいので、内輪９２に取り付けられた係合爪９２ａ
はバネ９２ｃの引張力にうち勝つことができず、外輪９
１の内径部側に揺動することはない。

【００１６】よって通常時での巻き取りシャフト３の回
転速度ではハブ１０ｂがハウジング１０ａに対して相対
回転をしないため粘性クラッチ１０の制動トルクは発生
せず、巻き取りシャフト３の回転に制動力を与えること
がないので、電動開閉時には開閉機４に余計な負担を与
えることがなく、また自重降下時には開閉機４のガバナ
の制動力のみ働くことで所定の自重降下速度（３〜７ｍ
／ｍｉｎ）でシャッターカーテン１が降下する。

【００１７】次に非常時（チェーン４ｃ切れ等）につい
て説明する。チェーン４ｃ等の伝達機構４が破損すると
開閉機４のブレーキは巻き取りシャフト３には機能せ
ず、巻き取りシャフト３はシャッターカーテン１の自重
により回転を始める。回転当初は通常時と同様に巻き取
りシャフト３の回転と一体的に内輪９２も回転する。し
かし自重降下時とは違い開閉機４のガバナが機能しない
ためシャッターカーテン１の降下速度が増し、巻き取り
シャフト３の回転速度はかなり大きくなる。そしてシャ
ッターカーテン１の降下速度が設定した速度を超える
と、内輪９２に取り付けられた係合爪９２ａはバネ９２
ｃの引張力よりも大きい遠心力を受けて外輪９１の内径
部側へ回転し、外輪９１の係合溝９１ａに係合すること
になる。係合すると内輪９２の回転は規制されブラケッ
ト２に対して固定状態となり、同時に内輪９２に取り付
けられたハウジング１０ａも回転を規制される。

【００１８】しかし巻き取りシャフト３の回転は継続さ
れているため、ハブ１０ｂはハウジング１０ａに対して
相対回転を始めることになり、粘性クラッチ１０の制動
トルクが発生して巻き取りシャフト３の回転に制動力を
与え、シャッターカーテン１の急激な落下を防止するこ
とができる。尚、内輪９２と外輪９１との固定状態つま
り係合爪９２ａと係合溝９１ａとの係合はその係合部分
に、粘性クラッチ１０が発生させる制動トルクと同等の
力が掛かっているため、その係合を維持した状態でシャ
ッターカーテン１が床面まで降下することになる。

【００１９】よって、電動降下時若しくは自重降下時に
は制動装置７の制動力は働かず、チェーン４ｃ切れ等の
伝達機構４の破損時のみ制動装置７が働くことになる。
また本実施の形態では制動手段が特に粘性クラッチ１０
の場合のみ記載したが、制動手段は作動することにより
巻き取りシャフトに制動力を与えるものであればよく滑
りクラッチや摩擦クラッチであっても差し支えがない。

【００２０】

【効果】本発明は以上のように構成されているため、請
求項１の発明では電動降下時若しくは自重降下時には制
動装置が働かず、チェーン切れ等の非常時のみ制動装置
が働くことになる。よって自重降下時に制動装置が働い
て所定の自重降下速度に達しなかったり、シャッターカ
ーテンが降下しないというようなことがなく、またそれ
を解決するためにシャッターカーテンに別途ウエイトを
付加するような細工が不要である。さらに、開口部の大
きさごとに巻き取りシャフトにかかるシャッターカーテ
ンの自重によるトルクは異なるので、従来は小開口用の
制動装置をそれより大きい開口に使用すると、制動装置
の制動力は小さいため、非常時にシャッターカーテンの
落下する速度を低く抑えることができず、また大開口用
の制動装置をそれより小さい開口に使用すると制動力が
大きいため、自重降下時にも制動力の影響で所定の自重
降下速度に達しないので、開口部の大きさごとに適応す
る制動装置を別個用意する必要があったが、本発明の制
動装置は自重降下時には作用しないので、制動力の大き
い大開口用の制動装置をそれより小さい開口のものにも
転用でき、制動装置の種類を少なくして大量生産できる
ため従来のものよりも安く制動装置を生産することがで
きる。

【００２１】請求項２の発明では巻き取りシャフトに制
動力を与える制動手段を特に粘性クラッチにしたもので
ある。この場合、図５に示すように粘性クラッチの制動
力Ｔと回転数ｎの関係は回転数が大きくなるほど制動ト
ルクが高くなっているためシャッターカーテンの急激な
落下を防止するのに好適である。また粘性クラッチの初
期回転トルクは低いため、遠心クラッチの係合爪が係合
溝に係合したときに生ずる衝撃力を小さなものとするこ
とができ、遠心クラッチを耐衝撃性の高い大きな装置に
する必要がなくコンパクトに収まるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る建築用シャッターの正面図

【図２】要部拡大断面図

【図３】図２のＡ−Ａ断面図

【図４】粘性クラッチの分解斜視図

【図５】粘性クラッチの回転数と制動トルクの関係を示
すトルク性能曲線

【符号の説明】

１ シャッターカーテン ２ ブラケット ３ 巻き取りシャフト ４ 開閉機 ９ 遠心クラッチ ９１ 外輪 ９２ 内輪 １０ 粘性クラッチ １０ａ ハウジング １０ｂ ハブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開閉機のブレーキ解放により巻き取りシャ
   フトに巻回されたシャッターカーテンがガバナの制動力
   を受けて自重降下するように構成された建築用シャッタ
   ーにおいて、前記巻き取りシャフトには巻き取りシャフ
   トの回転に制動力を与える制動手段を設けると共に、該
   制動手段には、シャッターカーテンが自重降下時に降下
   する速度を超える所定降下速度に達した場合に前記制動
   手段を作動させるための遠心クラッチが設けられている
   ことを特徴とする建築用シャッターの制動装置。
2. 【請求項２】前記制動手段は、充填される粘性材の粘性
   抵抗を受けて制動を与える粘性クラッチである請求項１
   記載の建築用シャッターの制動装置。