JP2002147151A - 電動シャッターの障害物検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 シャッターカーテン下端側に電池の不要な発
光手段を設けることにより、電池切れによる電源中断が
なくて、障害物検知システムが恒常化し、安全性の向上
に寄与すると共に、電池交換のメンテナンスが不要にな
るため、コストダウンを図り得る電動シャッターの障害
物検知装置を提供する。 【解決手段】 電動シャッターのシャッターケース２側
に受光機１０を設け、シャッターカーテン３の下端側に
は、受光機に向けて光を照射させることが可能な圧電発
光手段１１と、座板９がシャッターカーテンに対して上
動することによって圧電発光手段を加圧する加圧手段１
２とを設け、シャッターカーテンの下降中に座板が障害
物に当接することにより、加圧手段が圧電発光手段を加
圧し、圧電発光手段が受光機に向けて光ａを照射するこ
とにより、シャッターカーテンの下降を停止させるよう
に構成する。

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
障害物検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動シャッターの障害物検知装置として
は、シャッターケース側（建物の開口上部側）に受光機
を設け、昇降動作するシャッターカーテンの下端側に、
電池を電源とし、座板スイッチにより操作される発光機
を設け、シャッターカーテンの下降中にシャッターカー
テン下端の座板が人や物等の障害物に当接することによ
り、座板スイッチがＯＮして、発光機が上方に向けて光
を照射し、これをシャッターケース側に設けた受光機が
受光して、シャッターカーテンの下降を停止させるよう
に構成したものが、例えば特開平１１−３１５６８６号
公報、特開平１１−３１５６８７号公報等によって知ら
れており、実用化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電動シ
ャッターの障害物検知装置においては、昇降動作するシ
ャッターカーテン下端側に設けられた発光機の電源とし
て電池が使用されているので、電池切れの状態では、障
害物検知の機能を果たせず、定期的に電池交換を行う必
要があるため、メンテナンスが面倒であり、コストも高
く付く。

【０００４】本発明は、従来技術の上記欠点を解消した
ものであって、その目的とするところは、シャッターカ
ーテン下端側に電池の不要な発光手段を設けることによ
り、電池切れによる電源中断がなくて、障害物検知シス
テムが恒常化し、安全性の向上に寄与すると共に、電池
交換のメンテナンスが不要になるため、コストダウンを
図り得る電動シャッターの障害物検知装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明が講じた技術的手段は、次のとおりであ
る。即ち、本発明による電動シャッターの障害物検知装
置は、電動シャッターのシャッターケース側に受光機を
設け、シャッターカーテンの下端側には、前記受光機に
向けて光を照射させることが可能な圧電発光手段と、シ
ャッターカーテン下端の座板がシャッターカーテンに対
して相対的に上動することによって前記圧電発光手段を
加圧する加圧手段とを設け、シャッターカーテンの下降
中にシャッターカーテン下端の座板が障害物に当接する
ことにより、前記加圧手段が前記圧電発光手段を加圧
し、前記圧電発光手段が前記受光機に向けて光を照射す
ることにより、シャッターカーテンの下降を停止させる
ように構成したことを特徴としている（請求項１）。

【０００６】本発明における圧電発光手段としては、機
械エネルギーを電気エネルギーに変換する圧電体と、電
気で光を発する発光素子とを、電気的に配線することに
よって構成されたものを使用してもよく（請求項２）、
摩擦ルミネセンス現象（摩擦や圧力を加えると光を発す
る現象）を利用した圧電発光素子を使用してもよい（請
求項３）。例えば、特開２０００−１７３３０１によれ
ば、Ｎ−イソプロピルカルバゾールの結晶に圧力を加え
ると波長４００ｎｍ〜５００ｎｍの青色光を発し、酸化
珪素（ＳｉＯ₂）ガラスを使用した場合、膜形成時の条
件でＳｉ原子とＯ原子との結合状態が変わることで、青
色（波長４３０ｎｍ）、赤色（波長６３０ｎｍ）、また
は、白色（波長３８０ｎｍ〜９００ｎｍ）の光を発生さ
せることができる旨、報告されており、これらの物質よ
りなる圧電発光素子を使用してもよい。

【０００７】上記の構成によれば、下降中のシャッター
カーテンの座板が障害物に接触すると、つまり、座板と
床面との間に、人や物等の障害物があって、座板の下降
が妨げられると、シャッターカーテンに対する座板の相
対的な上動によって加圧手段が圧電発光手段を加圧し、
圧電発光手段がシャッターケース側に設けられた受光機
に向けて光を照射することにより、シャッターカーテン
の下降が停止されることになる。

【０００８】従って、昇降動作するシャッターカーテン
の下端側には、発光用の電源としての電池が不要であ
り、電池交換の必要がなく、メンテナンスが容易で、コ
ストダウンが可能であり、しかも、電池切れによる電源
中断がなくなることにより、障害物検知システムが恒常
化し、安全性の向上に寄与するのである。

【０００９】尚、本発明は、シャッターカーテンの上昇
と下降の双方を電動機の動力で行う形式の電動シャッタ
ー、防火シャッターのように、シャッターカーテンの上
昇を電動機の動力で行い、下降は自重で行う形式の電動
シャッター、常時は、シャッターカーテンの上昇と下降
の双方を電動機の動力で行い、火災時には、シャッター
カーテンの下降を自重で行う形式の電動シャッターの何
れについても適用可能である。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１、図２は、障害物検知装置１
を備えた電動シャッターの一例を示す。２は建物の開口
上部に設置されたシャッターケースであり、シャッター
カーテン３の巻取りシャフト４、巻取りシャフト４を駆
動する開閉機５と、その制御盤６等が内装されている。
７は開口の左右両側に設置された一対のガイドレール、
８は壁面に設置されたスイッチボックスであり、シャッ
ターカーテン３の「上昇」、「下降」、任意位置での
「停止」の動作を指令する開放ボタン、閉鎖ボタン、停
止ボタンを備えている。

【００１１】図示の電動シャッターは、シャッターカー
テン３の上昇と下降の双方を、開閉機５に装備された電
動モータによって行う形式のものであり、リミットスイ
ッチによるシャッターカーテン３の移動限界位置の検
知、巻取りシャフト４の回転数のカウント等によって、
シャッターカーテン３が全閉位置と全開位置で自動的に
停止するように構成されている。

【００１２】障害物検知装置１は、下降中のシャッター
カーテン３が障害物に接触した場合、つまり、シャッタ
ーカーテン３の座板９と床面との間に、荷物や人等の障
害物があった場合に、これを検知して、シャッターカー
テン３の下降を停止させるものであり、次のとおりに構
成されている。

【００１３】即ち、図１、図２に示すように、固定側で
あるシャッターケース２側（建物の開口上部側）に、受
光機１０を設ける一方、昇降動作するシャッターカーテ
ン３の下端側には、図３、図４に示すように、前記受光
機１０に向けて光を照射させることが可能な圧電発光手
段１１と、シャッターカーテン下端の座板９がシャッタ
ーカーテン３に対して相対的に上動することによって前
記圧電発光手段１１を加圧する加圧手段１２とを設け、
シャッターカーテン３の下降中にシャッターカーテン下
端の座板９が障害物に当接することにより、前記加圧手
段１２が前記圧電発光手段１１を加圧し、前記圧電発光
手段１１が前記受光機１０に向けて光ａを照射すること
により、シャッターカーテン３の下降を停止させるよう
に構成してある。

【００１４】より詳しく説明すると、図３、図４に示す
ように、シャッターカーテン３の座板９を、上面中央に
スリットを有する箱状に形成し、この箱状の座板９をシ
ャッターカーテン３下端に形成された逆Ｔ字状の折曲板
部１３に遊動自在に係合させることによって、座板９が
シャッターカーテン３に対して一定範囲内で上下に自由
に移動できるように構成してある。座板９のスリットか
ら上方へ突出した折曲板部１３の側面板部には、上面に
透明な窓１４を有する箱状のケース１５を、前記窓１４
が受光機１０の真下に位置するように取り付けてある。

【００１５】ケース１５内には、図５に示すように、前
記圧電発光手段１１として、機械エネルギーを電気エネ
ルギーに変換する圧電体１６ａと、電気で光を発する発
光素子（例えば発光ダイオード）１６ｂとを、電気的に
配線することによって構成された圧電発光手段１６が取
り付けられており、ケース１５内に設けた加圧手段１２
が圧電体１６ａを加圧することにより、発光素子１６ｂ
が発光し、その光ａが窓１４を経て受光機１０に照射さ
れるように構成されている。

【００１６】前記加圧手段１２の構成は、次のとおりで
ある。即ち、ケース１５内の圧電体１６ａ近傍位置に、
圧電体１６ａを打撃するための加圧端１７ａとレバー１
７ｂとを備えた可動体１７が、圧電体１６ａを打撃する
第１姿勢と圧電体１６ａから離れた第２姿勢とにわたっ
て移動自在に設けられており、バネ１８によって第１姿
勢に付勢されている。

【００１７】一方、ケース１５には、水平軸芯周りに回
転するピニオンギヤ１９が軸架されており、このピニオ
ンギヤ１９と噛み合うラックギヤ２０を備えた上下方向
のロッド２１が昇降自在に架設され、且つ、スプリング
２２により下方に付勢されている。ロッド２１の下端
は、ケース１５の下面から突出しており、座板９の上板
部分と当接している。

【００１８】ピニオンギヤ１９の支軸２３には、一方向
クラッチ２４を介してリング状の回転体２５が装着され
ており、ピニオンギヤ１９が一方向に回転（図５におい
ては右回転）するときにのみ回転体２５に回転力が伝達
され、ピニオンギヤ１９が逆方向に回転（図５において
は左回転）するときには回転体２５に回転力が伝達され
ないようになっている。また、回転体２５とケース１５
との間には、ピニオンギヤ１９が逆方向に回転するとき
に、回転体２５が同方向に共回りしないようにするため
の摩擦ブレーキ２６が設けられている。回転体２５の外
周部には、放射状をなす複数本（図示の例では６本）の
突起２５ａが、その回転軌跡を前記レバー１７ｂとラッ
プさせた状態に突設されている。

【００１９】上記の構成によれば、図３の（Ａ），
（Ｂ）に示すように、シャッターカーテン３下端の座板
９が障害物Ｘに当接した際のシャッターカーテン３に対
する座板９の相対的な上動によって、つまり、座板９の
下降が障害物Ｘによって阻止された後、シャッターカー
テン３の折曲板部１３が座板９に対して下降することに
より、ロッド２１が座板９によって突き上げられ、ケー
ス１５に対して上昇する。

【００２０】ロッド２１が上昇すると、ラックギヤ２０
と噛み合うピニオンギヤ１９が一方向に回転し、一方向
クラッチ２４を介して回転体２５が図５に示す矢印方向
に回転（右回転）する。回転体２５が回転することによ
り、突起２５ａがバネ１８の付勢力に抗して可動体１７
のレバー１７ｂを押し動かし、突起２５ａがレバー１７
ｂから外れることにより、可動体１７がバネ１８の力で
元の位置に復帰し、加圧端１７ａが圧電体１６ａを打撃
する。

【００２１】ロッド２１の一回の上昇により、この動作
が複数回繰り返されるので、圧電体１６ａは、可動体１
７の加圧端１７ａで間歇的に打撃されることになり、そ
の都度、圧電体１６ａからはパルス信号的に電気が発生
し、これが発光素子１６ｂに印加されるので、発光素子
１６ｂがパルス信号的な光ａを発し、その光ａが受光機
１０に照射される。これにより、受光機１０から制御盤
６に障害物検知信号が出力され、それ以上のシャッター
カーテン３の下降が停止されるのである。従って、昇降
動作するシャッターカーテン３の下端側には、発光用の
電源としての電池が不要であり、電池交換の必要がな
く、メンテナンスが容易で、コストダウンが可能であ
り、しかも、電池切れによる電源中断がなくなることに
より、障害物検知システムが恒常化し、安全性の向上に
寄与するのである。

【００２２】尚、障害物検知信号に基づくシャッターカ
ーテン３の動作としては、障害物を検知した時点で一旦
停止した後、所定距離だけ上昇して、その位置で停止す
る動作、あるいは上昇して停止した時点から所定時間が
経過した後に再度の下降を行うようにする動作、停止し
た間に障害物が除去されない場合は、昇降と停止を繰り
返す動作等、必要に応じて適宜の動作を行わせるように
プログラミングされるものである。

【００２３】図６は、他の実施の形態を示し、前記圧電
発光手段１１として、加圧することによって発光する摩
擦ルミネセンス現象を利用した圧電発光素子を使用した
点に特徴がある。より詳しく説明すると、圧力を加える
ことにより発光する圧力発光層１１ａと、その上面を覆
う透明な保護層１１ｂと、下面を覆う不透明な保護層１
１ｃとを積層して構成した３層構造の圧電発光素子を、
前記圧電発光手段１１として使用している。そして、前
記加圧手段１２における可動体１７の加圧端１７ａで前
記保護層１１ｃを打撃することにより、圧力発光層１１
ａが加圧され、圧力発光層１１ａの発する光ａが透明な
保護層１１ｂを経て、ケース１５の窓１４から図外の受
光機に照射されるように構成してある。その他の構成や
作用は、図１〜図５の実施の形態と同じであるから説明
を省略する。

【００２４】尚、圧力発光層１１ａは、例えば、Ｎ−イ
ソプロピルカルバゾール、酸化珪素（ＳｉＯ₂）ガラス
等の摩擦ルミネセンス現象が生じる物質によって構成さ
れ、保護層１１ｂは透明な合成樹脂製とされる。保護層
１１ｃは、加圧手段１２の打撃に耐えるような硬質の合
成樹脂や金属により形成される。保護層１１ｃの圧力発
光層１１ａと接する面は、圧力発光層１１ａで発生した
光ａを反射する鏡面に形成することが望ましい。

【００２５】図７は、他の実施の形態を示し、シャッタ
ーケース２側に複数個の受光機１０を開口の幅方向適当
間隔おきに設けて、夫々を制御盤に電気的に接続する一
方、シャッターカーテン３の下端側には、上述した圧電
発光手段１１と加圧手段１２とを備えたケース１５を各
受光機１０に対応して複数個設けた点に特徴がある。

【００２６】上記の構成によれば、下降中のシャッター
カーテン３が障害物に接触した際、どれか一つでも受光
機１０が光を受けると、シャッターカーテン３の下降が
停止するので、例えば、下降中のシャッターカーテン３
が開口の端部にある障害物に接触して、座板９が傾斜し
ても、障害物の検知が可能であり、信頼性の高い障害物
検知装置を実現し得るのである。その他の構成や作用
は、図１〜図５で示した実施の形態と同じであるため、
説明を省略する。

【００２７】また、上述した実施の形態では、何れも、
シャッターカーテン３の上昇と下降の双方を、開閉機５
に装備された電動モータによって行う形式の電動シャッ
ターを例にとって、本発明を説明したが、防火シャッタ
ーのように、シャッターカーテンの上昇を開閉機に装備
された電動モータによって行い、火災時には、煙感知器
等の感知信号により開閉機に装備されたブレーキを開放
して、シャッターカーテンの下降を自重で行う形式の電
動シャッター、常時は、シャッターカーテンの上昇と下
降の双方を、開閉機に装備された電動モータによって行
い、火災時には、シャッターカーテンの下降を自重で行
う形式の電動シャッターの何れについても適用可能であ
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、上述した構成よりなり、シャ
ッターカーテンの下端側に、シャッターケース側の受光
機に向けて光を照射させることが可能な圧電発光手段
と、シャッターカーテン下端の座板がシャッターカーテ
ンに対して相対的に上動することによって前記圧電発光
手段を加圧する加圧手段とを設けたので、電池切れによ
る電源中断がなくて、障害物検知システムが恒常化し、
安全性の向上に寄与すると共に、電池交換のメンテナン
スが不要になるため、コストダウンを図り得る等の効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】障害物検知装置を備えた電動シャッターの概略
正面図である。

【図２】障害物検知装置を備えた電動シャッターの概略
縦断側面図である。

【図３】障害物検知装置の構成と作用を説明する縦断側
面図である。

【図４】障害物検知装置の要部の斜視図である。

【図５】障害物検知装置の要部の縦断正面図である。

【図６】他の実施の形態を示す障害物検知装置の要部の
縦断正面図である。

【図７】他の実施の形態を示す障害物検知装置を備えた
電動シャッターの概略正面図である。

【符号の説明】

１…障害物検知装置、２…シャッターケース、３…シャ
ッターカーテン、１０…受光機、１１…圧電発光手段、
１２…加圧手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動シャッターのシャッターケース側に
   受光機を設け、シャッターカーテンの下端側には、前記
   受光機に向けて光を照射させることが可能な圧電発光手
   段と、シャッターカーテン下端の座板がシャッターカー
   テンに対して相対的に上動することによって前記圧電発
   光手段を加圧する加圧手段とを設け、シャッターカーテ
   ンの下降中にシャッターカーテン下端の座板が障害物に
   当接することにより、前記加圧手段が前記圧電発光手段
   を加圧し、前記圧電発光手段が前記受光機に向けて光を
   照射することにより、シャッターカーテンの下降を停止
   させるように構成したことを特徴とする電動シャッター
   の障害物検知装置。
2. 【請求項２】 圧電発光手段が、機械エネルギーを電気
   エネルギーに変換する圧電体と、電気で光を発する発光
   素子とを、電気的に配線することによって構成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の電動シャッターの
   障害物検知装置。
3. 【請求項３】 圧電発光手段が、摩擦ルミネセンス現象
   を利用した圧電発光素子によって構成されていることを
   特徴とする請求項１に記載の電動シャッターの障害物検
   知装置。