JP2007205061A - シャッターのブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成が簡単で、且つブレーキ復帰時に迅速にブレーキを復帰させることができるシャッターのブレーキ制御装置を提供する。
【解決手段】モータ１４と、該モータ１４の回転に応じてブレーキの解除位置及びブレーキの作動位置の２つの位置の間で動くスライダとを備える。モータ１４とスライダとの間には無励磁作動型電磁クラッチ１６が設けられる。電磁クラッチ１６は、ブレーキの解除作動時及び解除維持時はモータ１４とスライダとを連結し、火災報知信号に基づいてシャッターを自重降下させるべくスライダをブレーキの解除位置にする。また、電磁クラッチ１６は、停止信号によってモータ１４とスライダとの連結を解除するので、スライダはブレーキの作動位置に復帰する。
【選択図】図３

Description

本発明は、火災報知信号に基づいてシャッターを自重降下させるべくブレーキの解除作動を行い、停止信号に基づいてシャッターのブレーキの作動を復帰させるシャッターのブレーキ制御装置に関する。

従来のこの種のブレーキ制御装置としては、特許文献１に記載されたものが知られている。この公報に記載された装置では、制動機構に接続した引張ワイヤの他端を止着してなる巻取軸を、クラッチ機構を介してモータの出力軸に同軸状に連接し、クラッチ機構のクラッチ円板の回転外周域に臨ませて回転リミットスイッチを配設する一方、巻取軸側のクラッチ円板に引張ワイヤの巻戻し方向の回転を規制すべくラチェットギヤを設け、該ラチェットギヤに噛み合う係止爪にＤＣソレノイドの出没杆先端部を連結している。そして、火災報知信号が出されると、クラッチ機構がモータと巻取軸とを連結すると共にモータが回転して、巻取軸を回転して引張ワイヤを巻取り、ブレーキの解除作動を行なうようになっている。また、クラッチ円板が回転して、回転リミットスイッチがオフになると、モータとクラッチ機構への電力供給が遮断され、引張ワイヤの巻取が停止される。このときに、ラチェットギヤと係止爪との係合により、ブレーキの解除作動が維持される。また、外部停止信号があると、ＤＣソレノイドが励磁されて、係止爪とラチェットギヤとの噛み合いを解除するので、ブレーキの作動が復帰する。

しかしながら、かかる構成ではラチェットギヤと係止爪との噛み合いによって、ブレーキ解除維持を行なっているが、噛み合いを解除するためのＤＣソレノイドを含め部品点数が増加し、構成が複雑になるという問題がある。

一方、ラチェットギヤを用いないものとしては、特許文献２に記載されたものが知られている。この装置では、図８に示すように、直流モータの一方の端子と、火災報知信号を出力する連動制御器との間に、リレー接点とマイクロスイッチの基側接点と第一接点とが直列に接続されており、さらに、マイクロスイッチの第二接点と直流モータの他方の端子とが別のリレー接点を介して接続されている。ブレーキ制御装置の非作動時には、マイクロスイッチの基側接点と第一接点とが接続されており、第二接点は開放状態にある。さらに、連動制御器には、障害スイッチとリレーとが直列接続された検知回路が接続されている。直流モータの回転は、図示しないブレーキ装置に作動的に連結されている。

そして、火災時に、火災報知信号に基づき連動制御器からの電圧がブレーキ制御装置に印加されると、直流モータに通電されて該直流モータが回転し、ブレーキの解除作動を行なう。これによってシャッターが自重降下する。このときに、直流モータがブレーキの解除位置まで回動すると、マイクロスイッチが基側接点と第二接点とを接続するように切り替わるために、直流モータの両端子は短絡されて制動力が作用する。これにより、直流モータはそのブレーキの解除を維持するために、連動制御器からの通電がなくとも、ブレーキの解除は維持される。

自動降下中に、シャッターが障害物等に当たるなどして障害スイッチが閉成すると、リレーが励磁して、リレー接点が開成する。これにより、直流モータの短絡状態が解除されて、直流モータの回転が許容された状態となり、図示しないブレーキ装置内蔵の復元手段による付勢力によってブレーキ作動が復帰して、シャッターは停止する。

また、障害物がなくなり障害スイッチが開成すると、リレーが非励磁となり、リレー接点が閉成するので、モータが作動し、ブレーキの再解除作動を行なうことができるようになっている。これにより、シャッターの自重降下は再開される。

特許第３２８９１６０号公報 特開２００１−３２９７６８号公報

しかしながら、特許文献２の構成では、ブレーキ作動復帰時に、直流モータの短絡状態が解除されると、直流モータは作用する付勢力に引っ張られて回転することになるが、瞬時に回転することができないので、復帰が瞬時に行なえず、シャッターが若干遅れて停止することになり、シャッターの荷重が障害物に作用する虞があるという問題がある。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、構成が簡単で、且つブレーキ復帰時に迅速にブレーキを復帰させることができるシャッターのブレーキ制御装置を提供することである。

前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、モータと、該モータの回転に応じてブレーキの解除位置及びブレーキの作動位置の２つの位置の間で動く作動部と、を備え、火災報知信号に基づいてシャッターを自重降下させるべく作動部をブレーキの解除位置にし、停止信号に基づいて作動部をブレーキの作動位置に復帰させるシャッターのブレーキ制御装置であって、
モータと作動部との間にクラッチ装置が設けられ、該クラッチ装置は、ブレーキの解除作動時及び解除維持時はモータと作動部とを連結し、前記停止信号によってモータと作動部との連結を解除することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の前記クラッチ装置が、クラッチ装置への非通電時にモータと作動部との連結を行い、クラッチ装置への通電時にモータと作動部との連結を解除するものであることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の前記モータが、ブレーキの解除作動後は短絡されて、前記作動部のブレーキ解除維持を行なうことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の前記モータが、前記停止信号によって、ブレーキ解除作動時と反対方向に回転することを特徴とする。

本発明によれば、ブレーキの解除作動時は、クラッチ装置がモータと作動部とを連結するので、火災報知信号に基づいてモータが回転すれば作動部がこれに応答してブレーキの解除位置へと移動することができる。一方、停止信号が発生すると、クラッチ装置はモータと作動部との連結を解除するために、作動部及びブレーキはモータの影響を受けずに、自己の復帰手段等によってブレーキ作動位置に戻ることができる。よって、応答性良く、ブレーキの作動を復帰させることができるようになる。

請求項２記載の発明によれば、停止信号に基づきクラッチ装置に通電されるようにすれば、停止信号が発生していない時にはモータと作動部とが連結され、停止信号の発生時にモータと作動部との連結が解除されるようにすることができる。

請求項３記載の発明によれば、モータが短絡されることにより、モータの制動力が働くので、この制動力をクラッチ装置を介して作動部に伝達し、これをブレーキ解除維持に利用することができる。よって、ブレーキ解除維持の間、電力を使用しないので、省電力になり、また、仮に、ブレーキ制御装置に電力が供給されない状態に陥っても、シャッターの自重降下を行なわせることができる。

請求項４記載の発明によれば、停止信号の発生時にクラッチ装置の不具合でモータと作動部との連結が解除されない場合であっても、モータがブレーキ解除作動時と反対方向に回転するので、ブレーキの作動位置へと作動部を移動させることができるようになる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るシャッターのブレーキ制御装置を表す全体斜視図である。

ブレーキ制御装置１０は、筐体１２と、筐体１２に固定された直流モータ１４と、直流モータ１４の出力軸に連結される無励磁作動型電磁クラッチ１６と、該電磁クラッチ１６の出力軸に固定されたピニオン１８と、該ピニオン１８に噛み合うラック２０を有し、筐体１２に対して一定の範囲で左右方向に移動可能に支持されて作動部を構成するスライダ２２と、スライダ２２を一方向に付勢する引張スプリング２４と、マイクロスイッチ２６、２８と、を備えている。作動部としてはスライダ２２以外の構成、またはスライダ２２を含み他の要素をも含む構成とすることができる。ピニオン１８及びラック２０以外の要素によりモータ１４からの回転力を作動部へと伝達することも可能である。

スライダ２２の一端部２２ｃは、ブレーキ装置と作動的に連結されるが、その連結構造も任意の構造が適用可能である。そして、スライダ２２はスライダ２２に取り付けられたストッパ２２ａが筐体１２に当接するまでの範囲において左右方向に移動可能であり、スライダ２２が引張スプリング２４の付勢力に抗して他方向（図示の左方向）に移動した位置にあるときには（図２の仮想線）、ブレーキの解除位置にあり、このスライダ２２に応答するブレーキ装置はブレーキ解除状態にある。一方、スライダ２２が引張スプリング２４の付勢力によって一方向側の位置にあるときには、ブレーキの作動位置にあり、このスライダ２２に応答するブレーキ装置はブレーキ作動状態にある。常時は、スライダ２２はブレーキ作動位置にあって、よって、ブレーキ装置はブレーキ作動状態にあり、シャッターは停止している。

スライダ２２にはセンサ作動プレート２２ｂが取り付けられており、該センサ作動プレート２２ｂの移動経路に沿ってマイクロスイッチ２６、２８が固定的に配置されている。マイクロスイッチ２８は、スライダ２２がブレーキ作動位置からブレーキ解除位置の方へと移動すると直ぐに、センサ作動プレート２２ｂによってアクチュエータが移動して、接点が切り替わるようになっており、マイクロスイッチ２６は、スライダ２２がブレーキ解除位置に移動すると、センサ作動プレート２２ｂによってアクチュエータが移動して、接点が切り替わるようになっている。

図３は、このブレーキ制御装置１０の回路図である。図示しない連動制御器等からの火災報知信号（ＤＣ２４Ｖ）の入力を受ける＋側入力端３２と、−側入力端３４とを備えており、＋側入力端３２にはリレー接点ＲＹ３を介して直流モータ１４の一方の端子が接続され、−側入力端３４には、リレー接点ＲＹ２を介して直流モータ１４の他方の端子が接続される。

また、＋側入力端３２と−側入力端３４との間には、リレーＲＹ１と、外部の障害センサである座板スイッチ３０とが直列接続される。座板スイッチ３０は、シャッターの下端に設けられている。座板スイッチ３０は、シャッターの下端に障害物が当接すると閉成されて、外部停止信号を生成するものである。

さらに、＋側入力端３２と−側入力端３４との間には、マイクロスイッチ２６を含む第１回路３６と、マイクロスイッチ２８を含む第２回路２８とが並列接続されて、リレー接点ＲＹ１によっていずれかの回路が選択的に切り替えられるようになっている。第１回路３６は、マイクロスイッチ２６とリレーＲＹ３とが直列接続された回路となっている。第２回路３８は、マイクロスイッチ２８と、リレーＲＹ２と無励磁作動型電磁クラッチ１６との並列接続とが、直列接続された回路となっている。前記座板スイッチ３０が閉成されていない時には外部停止信号は生成されず、リレーＲＹ１は励磁されておらず、リレー接点ＲＹ１は、第１回路３６を入力端に接続している。

次に無励磁作動型電磁クラッチ１６は、図７に示したように、入力クラッチ軸４０と、出力クラッチ軸４２と、出力クラッチ軸４２の外周に軸受４４を介して配置されると共に筐体１２に対して固定的なコイル保持部４６と、入力クラッチ軸４０と出力クラッチ軸４２との間に設けられて出力クラッチ軸４２と一体回転する磁性体からなる可動プレート４８と、を備える。

入力クラッチ軸４０の端部には駆動プレート４０ａが一体に設けられる。また、出力クラッチ軸４２の端部には従動プレート４２ａが一体に設けられ、さらに、従動プレート４２ａに対してスペーサ５０を介して平行に離間した第２従動プレート５２が固定される。従動プレート４２ａと第２従動プレート５２との間には、前記駆動プレート４０ａと可動プレート４８とが挟まれる。また、従動プレート４２ａの面内に穿設された孔４２ｂ内には、バネ５４が挿設されており、該バネ５４が可動プレート４８を駆動プレート４０ａに向って押圧している（図7（ｂ）参照）。このため、駆動プレート４０ａからの回転は、可動プレート４８を介して従動プレート４２ａに伝達する。一方、コイル保持部４６内のコイルが通電されてコイル保持部４６が励磁されると、可動プレート４８はバネ５４のバネ力に抗してコイル保持部４６に吸引されるために、可動プレート４８と駆動プレート４０ａは離反する（図７（ａ）参照）。

よって、この無励磁作動型電磁クラッチ１６は、非通電時は入力クラッチ軸４０と出力クラッチ軸４２とを連結し、つまり、モータ１４とピニオン１８とを連結する一方で、通電時は入力クラッチ軸４０と出力クラッチ軸４２とを切り離し、つまりモータ１４とピニオン１８との連結を解除するように動作する。

以上のように構成されるブレーキ制御装置１０の作用を説明する。
平常時には、ブレーキ制御装置１０は、図２の実線に示す状態にあり、スライダ２２はブレーキの作動位置にある。よって、シャッターはブレーキの作動により、停止した状態にある。また、図３に示すように、マイクロスイッチ２６は閉成され、マイクロスイッチ２８は開成されている。

火災が発生し、連動制御器等からの火災報知信号が発生すると、＋側入力端３２と−側入力端３４との間に火災報知信号（ＤＣ２４Ｖ）が印加される。すると、図４に示すように、マイクロスイッチ２６を介してリレーＲＹ３に電流が流れ、リレーＲＹ３が励磁されて、リレー接点ＲＹ３が切り替わるために、直流モータ１４に電流が流れ、直流モータ１４が回転する。この回転は、無励磁作動型電磁クラッチ１６を介して、ピニオン１８に伝達して、ピニオン１８に噛み合うラック２０及びこれと一体のスライダ２２を他方向に移動させるので、ブレーキ解除作動がなされる。

スライダ２２が移動すると直ぐにマイクロスイッチ２８が閉成され、且つ、スライダ２２が完全にブレーキ解除位置に移動するとマイクロスイッチ２６が開成される。すると、図５に示すように、リレーＲＹ３が非励磁となり、接点ＲＹ３は接点が変化して、直流モータ１４の両端子は短絡される。これによって、直流モータ１４には制動力が作用し、この制動力が電磁クラッチ１６を介してピニオン１８に作用するので、スライダ２２は他方向に移動したブレーキ解除位置を維持する。よって、ここで仮に火災報知信号が絶たれたとしても、ブレーキ解除を維持するので、シャッター降下が途中で止まることはなく、確実に防火区画を形成することができる。

一方、シャッター降下中に、座板スイッチ３０によって障害物が検出されると、座板スイッチ３０が閉成されることにより、リレーＲＹ１が通電されて、外部停止信号が生成される。この信号に応答して、図６に示すように、リレー接点ＲＹ１が切り替わり、リレーＲＹ２及び無励磁作動型電磁クラッチ１６が通電される。これによって、無励磁作動型電磁クラッチ１６は、直流モータ１４とピニオン１８との間の連結を解除するので、スライダ２２は引張スプリング２４の付勢力によって前記一方向（図１の右方向）に移動し、元のブレーキ作動位置へと戻る。こうして、ブレーキ装置に対して非作動となり、ブレーキ装置は、ブレーキ作動状態に復帰するため、シャッターは停止する。このブレーキ作動状態への復帰の際に、直流モータ１４は無励磁作動型電磁クラッチ１６によってピニオン１８及びスライダ２２と切り離されているために、スライダ２２及びブレーキ装置は、直流モータ１４に阻害されることなく、瞬時の復帰動作を行なうことができる。

尚、無励磁作動型電磁クラッチ１６の切り離しと同時に、リレーＲＹ２の通電により、リレー接点ＲＹ２は接点が切り替えられて、直流モータ１４には反対方向の電流が流れ、直流モータ１４は逆回転する。これによって、万が一、無励磁作動型電磁クラッチ１６が正常に作動せずに直流モータ１４が切り離されない場合であっても、直流モータ１４がブレーキ作動状態を復帰させる方向へと回転し、迅速にブレーキ作動を復帰させることができるようにしている。

次いで、障害物がなくなり、座板スイッチ３０が開成されると、リレーＲＹ１の接点が切り替えられる。このとき、マイクロスイッチ２６は閉成しているので、再び、図４に示すように、リレーＲＹ３が通電されて、リレー接点ＲＹ３が切り替えられて、直流モータ１４に電流が流れる。マイクロスイッチ２８の開成またはリレーＲＹ１の接点の切り替えと同時に、無励磁作動型電磁クラッチ１６は非通電となり、直流モータ１４とピニオン１８とは連結されているので、スライダ２２はブレーキ解除位置へと移動されて、ブレーキ解除され、シャッターは降下する。

以上の実施形態では、無励磁作動型電磁クラッチ１６はブレーキ復帰時にのみ、電力を消費することになり、この時間は短時間であるため、省電力となる。同様に、モータ１４はブレーキ解除作動時及びブレーキ復帰時にのみ電力を消費することになり、ブレーキ解除維持時には電力を消費しないために、省電力となる。

しかしながら、ブレーキ復帰時にはモータと作動部とは連結が解除されているために、簡単な構成で、必要時に、迅速にブレーキ復帰をさせることができる。

本発明の実施形態に係るシャッターのブレーキ制御装置の内部構造を表す斜視図である。 （ａ）はブレーキ制御装置の内部構造を表す図、（ｂ）は（ａ）のｂ方向から見た図である。 ブレーキ制御装置の回路図であり、ブレーキ作動時を表す。 ブレーキ制御装置の回路図であり、ブレーキ解除作動時を表す。 ブレーキ制御装置の回路図であり、ブレーキ解除維持時を表す。 ブレーキ制御装置の回路図であり、ブレーキ作動復帰時を表す。 無励磁作動型電磁クラッチの断面図であり、（ａ）は通電時、（ｂ）は非通電時である。 従来のブレーキ制御装置の回路図である。

符号の説明

１０ ブレーキ制御装置
１４ 直流モータ
１６ 無励磁作動型電磁クラッチ（クラッチ装置）
２２ スライダ（作動部）

Claims (4)

1. モータと、該モータの回転に応じてブレーキの解除位置及びブレーキの作動位置の２つの位置の間で動く作動部と、を備え、火災報知信号に基づいてシャッターを自重降下させるべく作動部をブレーキの解除位置にし、停止信号に基づいて作動部をブレーキの作動位置に復帰させるシャッターのブレーキ制御装置であって、
   モータと作動部との間にクラッチ装置が設けられ、該クラッチ装置は、ブレーキの解除作動時及び解除維持時はモータと作動部とを連結し、前記停止信号によってモータと作動部との連結を解除することを特徴とするシャッターのブレーキ制御装置。
2. 前記クラッチ装置は、クラッチ装置への非通電時にモータと作動部との連結を行い、クラッチ装置への通電時にモータと作動部との連結を解除するものであることを特徴とする請求項１記載のシャッターのブレーキ制御装置。
3. 前記モータは、ブレーキの解除作動後は短絡されて、前記作動部のブレーキ解除維持を行なうことを特徴とする請求項１または２記載のシャッターのブレーキ制御装置。
4. 前記モータは、前記停止信号によって、ブレーキ解除作動時と反対方向に回転することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシャッターのブレーキ制御装置。

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