JP2009156009A - 開閉機の支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】開閉機は、壁面に一端側を固定され、他端側に駆動モータとブレーキ部を接続した長尺に突出させた駆動回転部である。該開閉機は、片持支持により、他端側には大きな曲げモーメントが掛かるために、剛性を高めた各接続面にして重量があり大型になっていた。本発明は、連結杆で一体に挟持することで、軽量・小型な開閉機を提供する。
【解決手段】開閉機４は、駆動回転を入力する駆動モータ部８と、高出力に変速する減速機７と、減速機７を壁面Ｋに固定する支持フランジ５と、開口部１を上下動するスラット２と、スラット２を停止させるブレーキ部１１と、ブレーキ部１１に停止位置を送信する検出部Ｅと、から構成され、前記開閉機４をブレーキ部１１と駆動モータ８と減速機７と支持フランジ５とを一線上に形成し、前記ブレーキ部１１と減速機７との間を挟持する連結杆１９で一体に固定する構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、開口部を遮蔽材で開閉させるシャッター開閉機であり、このシャッター開閉機の剛性を高めて一体化することができる外周面に配置する連結杆に関するものである。

従来のシャッター開閉機は、天井部に配置した巻取ドラムに、隣接した位置に配置して駆動回転することで、遮蔽材を巻取りドラムに巻き取り・巻き戻しにより遮蔽材であるスラットを上下動して、開口部を開閉させている。巻取ドラムは、支持ブラケットを軸受として、両端を支承して、支持ブラケットを強固にするプレートが付加されて剛性を高めた支持ブラケットにして、該支持ブラケットにシャッター開閉機を固定している。

特開２００７−２０４９７２

しかし、特許文献１の支持ブラケットは、巻取ドラムの支持軸を強化するもので、片持状の開閉機に掛かる荷重に対策されていない。開閉機は、取付けブラケットに固定される減速機から駆動モータとブレーキとチェン装置等の付属品までの全長が長尺になり、先端部に大きな曲げモーメントが掛かることになる。開閉機のそれぞれの部位である減速機・駆動モータ・ブレーキ部の各接続部は、複数本のボルトにより螺合されるために、強度を高めた厚肉で対策して、大型化して重量が重くなり価格も高くなっていた。
本発明は、開閉機に掛かる曲げモーメントを、開閉機とは別個の部材に吸収させるもので、連結杆を開閉機の外周に配置することで、支持ブラケットと連結杆に荷重を掛けることで、開閉機自体の保護ができ、開閉機を軽量化することができる。
連結杆は、開閉機の前後端から圧接させて、接続する外周面に設置する部材で、該部材に開閉機全体を支持させて、接続部を軽量化と小型化をすることで安価な開閉機を提供するものである。

請求項１の発明では、開口部を開閉するスラットを備え、該スラットを巻き取る巻取ドラムを天井部に配置して、該巻取ドラムを回転させる開閉機である。
開閉機は、駆動回転を入力する駆動モータ部と、駆動モータの駆動回転を低速回転の高出力に変速する減速機と、減速機を壁面に固定する支持ブラケットからなる。支持ブラケット内には、突出させる減速機の出力軸を備え、該出力軸から巻取ドラムに連結して回転させることで開口部を上下動する遮蔽部材を備え、該遮蔽部材を開口部の適した位置に停止させるブレーキ部と、ブレーキ部に停止位置を送信する検出部と、から構成される。前記開閉機をブレーキ部と駆動モータ部と減速機とブラケットとを一線上に形成し、前記ブレーキ部と駆動モータ部と減速機とのを挟持する連結杆で一体に固定する構成とする。

請求項２の発明では、請求項１の前記連結杆は、少なくとも一端に螺合部を備え、該丸棒材の一端をブレーキ部に固着させ、他端を減速機のケース本体に固着すると共に、支持ブラケットまで突出させて螺合し、ケース本体と支持ブラケットとの当接面に密着させ、開閉機に掛かる曲げモーメントを連結杆が受ける構成とする。
請求項３の発明では、請求項２の連結杆は緩衝材からなり、開閉機を一体に挟持する直線状又はＸ状に緊張させて、軸回転方向の衝撃を吸収する構成とする。

請求項１の構成では、開閉機の全長を連結杆で挟持して支持するので、連結杆に曲げモーメントが掛かる作用がある。
請求項２の構成では、連結杆を支持ブラケットに固定して、減速機の剛性を下げることができる作用がある。
請求項３の構成では、連結杆を緩衝材にすることで、衝撃荷重を伸縮して破損の防止ができ、ブレーキと駆動モータの初期発生力がモータ軸の回転方向の起動トルクを吸収する作用がある。

本発明では、従来のように開閉機の各接続部を大型にして強度を高めたものではなく、連結杆が長手方向で挟持して圧縮させる支持構造により、曲げモーメントを連結杆に吸収させることで、開閉機の接続部材の剛性を下げて、開閉機を軽量・小型にして安価にできる効果がある。

本発明の開閉機４は、巻取ドラム３を天井部Ｔに軸着して、該巻取ドラム３にスラット２を撒き掛けて、巻上げ・巻戻しにより開口部１を開閉させるもので、巻取ドラム３に駆動回転を加える駆動モータ８と、制動力を加えるブレーキ部１１で開口部１を開閉するスラット２を上下動および停止させることができる駆動部である。
この駆動部は、図１に示すように、天井部Ｔの壁面Ｋに支持フランジ５の取付台を固定して、開閉機４を支持フランジ５に取付けている。開閉機４は、出力軸６にスプロケット９を軸着して駆動力を巻取ドラム３に伝達して、スラット２を側面に立設した案内レール２６に沿って、上下動させて開口部１の開閉を行う。
開閉操作は、正面の壁面Ｋの操作盤２７により、上昇・停止・下降の押し釦スイッチが備えてあり、希望する押し釦スイッチを操作することで、スラット２を動作することができる。スラット２は、全開と全閉の位置で自動に停止することができるように検出器Ｅが備えてある。検出器Ｅは、スプロケット９に固定されたリミットスプロケット９ｂにチェン９ｃを介して回転数が伝達され、内蔵された複数個のマイクロスイッチの入切でスラット２の位置を検知する。

支持フランジ５は、図２に示すように壁面Ｋにボルトで固定された金属製の取付台で形成され、減速機７の出力軸６にスプロケット９を軸着させて取付台に内蔵させている。スプロケット９は、巻取ドラム３のスプロケット９ａにチェン９ｃを介して連結している。巻取ドラム３は、両端を軸受Ｂで壁面Ｋに支持され回転可能にして、スラット２を巻き上げて上昇させたり、巻き戻してスラット２を下降させたりする。
開口部１は、スラット２を上昇させて、天井部Ｔ付近にブレーキ部１１で制動させてスラット２を停止状態に維持することができ、スラット２を下降させて床面Ｆでブレーキ部１１を制動させて停止させる。

図２は、開閉機４の駆動部を示し、駆動モータ８の回転を両端に配置するブレーキ部１１と減速機７が、モータ軸１０に連結されている。モータ軸１０の一端のブレーキ部１１は、ライニング１７の当接により、モータ軸１０の回転を制動させることで、スラット２を開口部１の天井部Ｔ付近と床面Ｆに停止させることができる。勿論、非常停止のときは、開口部１のどの位置でも停止させることができる。モータ軸１０の他端には、減速機７の入力になり、複数段の歯車列と噛合い低回転の高出力に変速されて、出力軸６を回転させる。該出力軸６には、スプロケット９が軸着されて、巻取ドラム３を回転させて、開口部１を開閉するスラット２を上下動させる。開閉機４の動作は、開口部１の壁面Ｋに備えた操作盤２６により、上昇・停止・下降の押し釦スイッチを備えて、操作することで上下動して開口部１をスラット２で開閉する。

ブレーキ部１１の構造は、箱形状に鉄板の枠体を形成され、該枠体の中央に透孔を備え、該透孔からモータ軸１０が通過して端面を半円状の断面にして、ハンドルを嵌着させて、手動による出力軸６の回転を可能にしている。枠体の裏面には、ライニング１７がアームピン１４の回動で、拡狭動作するように配置してあり、拡がると回転胴１２の内周面に接触して制動作用になり、狭まると前記接触状態から開放されて制動を解除することになる。アームピン１４は、両側へ腕杆を延出させたアーム１３を固定して、前記枠体の裏面に突出する丸棒であり、アーム１３が回動することでアームピン１４の平面に当接しているライニング１７を拡狭動作して、回転胴１２の内周面に接触して摩擦により、モータ軸１０を制動させスラット２を停止させたり、昇降させたりすることができる。

アーム１３は、一端の腕にソレノイドの励磁部を備えた鉄心を固定し、励磁部の磁力により鉄心を吸引することで回動し、制動を解除してモータ軸１０を回転可能にする。アーム１３の他端には、アーム１３を回動させて、制動させるコイルスプリング１５を備えている。コイルスプリング１５は、付勢力を利用して、アーム１３を回動して励磁部から離間させて制動動作する。

ライニング１７は、回転胴１２の内周面と当接または離間動作をして、回転胴１２とモータ軸１０と一体であり、出力軸６と連動している。前記内周面には、ライニング１７がアームピン１４の数度の角度に回転して、内周面の回転胴１２に当接させて、回転胴１２を停止させる。前記ブレーキ部１１と駆動モータ８の接合部１８には、回転胴１２がモータ軸１０に固定されて回転可能に配置されている。回転胴１２は、円筒形状で片側を閉鎖したお椀状にて、中心にモータ軸１０を嵌着させて一体に回転し、内周面に当接して制動させるライニング１７が内設されている。

ライニング１７は、回転胴１２の内周面に沿った円形の摩擦板であり、左右を半円状に２つに分割して、ばねで一対の円状に形成しアームピン１４の回転で揺動し、左右に拡狭して回転胴１２に当接させたり離間させたりすることができる。ライニング１７の揺動は、ライニング１７を左右に二分割された端面にアームピン１４と円柱状のピン１６により支持されて、回転胴１２の中心に位置している。ピン１６は、円柱状のもので、枠体の裏面に固定され、ライニング１７の端面が半円状の窪みになっており、回動可能にしてばねにより左右一体の円形状を維持している。アームピン１４側のライニング１７の端面は、平面にしてアームピン１４の平面とばねの付勢力で当接状態を維持する。

モータ軸１０の回転は、開口部１を開閉動作するときに、回転することができ、その時のブレーキ部１１の励磁部が動作してアーム１３を回動させ、ライニング１７を狭持状態にして摩擦抵抗を無くして、駆動モータ８を回転させて天井部Ｔとか床面Ｆで図２記載の検出器Ｅの信号によりアーム１３を回動させることで、ライニング１７の当接面である平面の傾斜で、ライニング１７が開き回転胴１２の内周面に当接してモータ軸１０が停止して、出力軸６を停止させることでスラット２を停止させる。

スラット２を上下動するときは、操作盤２７の信号を受信して、励磁部と駆動モータ８を動作させる。励磁部は、鉄心を吸引してアーム１３を回動させ、アームピン１４の平面をライニング１７との接触面と平行にする方向に傾斜して、ライニング１７を閉じて回転胴１２の内周面から離間する。駆動モータ８は、モータ軸１０が制動状態から解除されるため、駆動力を減速機７に伝達してスプロケット９を回転させてスラット２を上下動させる。アーム１３は、励磁部と相対位置のコイルスプリング１５が圧縮された状態で励磁部の動作方向と反対方向に付勢力を加えているため、励磁部が動作してないときには、圧縮されたコイルスプリング１５の付勢力でアームピン１４が回転して、ライニング１７を開きモータ軸１０を制動動作する。

開閉機４は、壁面Ｋに固定された支持フランジ５で、箱状に形成された取付台であり、減速機７と駆動モータ８を連結杆１９で固定している。連結杆１９は、複数本にして一端を減速機７から支持フランジ５に螺合面２５を突出させナット２１で固着させる。
そして、他端は駆動モータ８と接合部１８を挟んで圧接させて、ブレーキ部１１に螺合面２４を突出させてナット２１で固着する。連結杆１９は、丸棒材で引張り強度の高いものであり、支持フランジ５の外周面からブレーキ部１１の外周面まで、複数個所の連結杆１９で一体の平行四辺形に形成して固着するため、片持状態の取り付けの減速機７に掛かっていた荷重である曲げモーメントが連結杆１９に全てを受けさせ、この荷重を支持フランジ５と連結杆１９とブレーキ部１１とに掛かることになり、減速機７と駆動モータ８と接続部１８とには曲げモーメントが掛から無いことになる。特に、駆動モータ８は長いので、曲げモーメントが無くなることで、各接続部を小型・軽量化することで全体が小型軽量にすることができる。

図３（ａ）は、丸棒材による連結杆１９であり、一端を減速機７のケース本体の透孔を通過して、該透孔に係止する止座２０が前記ケース本体に当接して、さらに先端部を支持フランジ５に突出させている。支持フランジ５に突出された前記先端部には、螺合面２５が備えてあり、平座２２とスプリングワッシャ２３とナット２１が螺合してある。連結杆１９は、奇数本に配置されてあれば、掛かる応力が大小の不規則に分散されるように３本又は５本を採用して、各連結杆１９に応力を分配している。

さらに、連結杆１９の他の利用方法として、外周面に直線の棒材が複数本に形成されているため、開閉機４を天井部Ｔに上げて取付けるときに、ロープを連結杆１９に結び付けて吊り上げやすくして、位置決めのときにはバールが掛かりやすく、天井裏を搬送するにも大変便利に扱うことができると共に、連結杆１９が異物との接触で外観に損傷を与えることを防止できる効果もある。そして、長尺な開閉機４を輸送するときも、強固な梱包が必要なく、前後と中間に敷木を咬ませる程度でよく、輸送時・積み下ろし時の大きな衝撃にも十分に耐えることができ、安価に提供ができる連結杆１９を採用した開閉機４である。

図３（ｂ）は、連結杆１９の材質をばね材２９にして、引張りの付勢力により螺合面２４・２５をナット２１の螺進により付勢力を強化して、開閉機４の剛性を高めることができる。前記ばね材２９は、コイルばねにしてもよいが、板ばねに曲面を付けて引張ることで、一直線状になろうとする付勢力を得るようにしても、同様な作用効果を得ることができ、該付勢力により強弱の負荷に柔軟な対応ができ、部品を安定させた強度にすることができる。
図３（ｃ）は、連結杆１９をばね材２９にして、２本を一対にＸ形状に交差させて引張りの付勢力を得るように配置してあり、交差することで付勢力の範囲を広め安定した剛性を得ることができると共に、曲げモーメントだけでなく、始動時と停止時に働く円周方向の起動トルクが大きい衝撃負荷も、連結杆１９の緩衝材が吸収して開閉機４に掛かる応力を低め小型・軽量で剛性を高めることができる。

開口部を示す正面図。 開閉機の構造を説明する側面図。 （ａ）丸棒材で形成した連結杆の長手方向を示す外観図。（ｂ）ばね材で形成した連結杆の長手方向を示す外観図。（ｃ）Ｘ形状に交差して形成した連結杆の長手方向を示す外観図。

符号の説明

１ 開口部
２ スラット
３ 巻取ドラム
４ 開閉機
５ 支持フランジ
６ 出力軸
７ 減速機
８ 駆動モータ
９ スプロケット
１０ モータ軸
１１ ブレーキ部
１２ 回転胴
１３ アーム
１４ アームピン
１５ コイルスプリング
１６ ピン
１７ ライニング
１８ 接合部
１９ 連結杆
２０ 止座
２４ 螺合面
２５ 螺合面
２６ 案内レール
２７ 操作盤
Ｔ 天井部
ＧＬ 地上面
Ｆ 床面
Ｋ 壁面
Ｅ 検出器

Claims (3)

1. 開口部を開閉するスラットを備え、該スラットを巻き取る巻取ドラムを天井部に配置して、該巻取ドラムを回転させる開閉機において、
   開閉機は、駆動回転を入力する駆動モータ部と、駆動モータの駆動回転を低速回転の高出力に変速する減速機と、減速機を壁面に固定する支持フランジと、支持フランジ内に突出させる減速機の出力軸に巻取ドラムを連結して回転させることで開口部を上下動する遮蔽部材と、遮蔽部材を開口部の適した位置に停止させるブレーキ部と、ブレーキ部に停止位置を送信する検出部と、から構成され、
   前記開閉機をブレーキ部と駆動モータと減速機と支持フランジとを一線上に形成し、前記ブレーキ部と駆動モータと減速機とを挟持する連結杆で一体に固定することを特徴とする開閉機の支持構造。
2. 前記連結杆は、少なくとも一端に螺合部を備え、該丸棒材の一端をブレーキ部に固着させ、他端を減速機のケース本体に固着すると共に、支持フランジまで突出させて螺合し、ケース本体と支持フランジとの当接面に密着させ、開閉機に掛かる曲げモーメントを連結杆が受けることを特徴とする請求項１記載の開閉機の支持構造。
3. 前記連結杆は緩衝材からなり、開閉機の周辺を覆うように固定して緊張させ、軸回転方向の衝撃を吸収することを特徴とする請求項２記載の開閉機の支持構造。

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