JP2019031895A - Rotor brake device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転体が急激に回転数を上昇する場合に、その回転を制動する回転体制動装置に関わる。本装置は、例えば電動又は手動のシャッターカーテン等の巻取り軸等の緊急時の回転制動装置として用いられ、巻取り軸を回転駆動する電動機の不具合や駆動制御系の異常等により巻取り軸の回転数が上昇し、シャッターカーテンが急激に落下する危険を防止するために、巻取り軸と連結した回転体の急激な回転を制動して、確実にシャッターカーテンの落下を防止するため等に利用できるものである。 The present invention relates to a rotating body braking device that brakes rotation when a rotating body suddenly increases its rotational speed. This device is used as an emergency rotation braking device such as a winding shaft such as an electric or manual shutter curtain, and the winding shaft is driven by a malfunction of the electric motor that rotates the winding shaft or an abnormality in the drive control system. Used to prevent the shutter curtain from falling down by braking the sudden rotation of the rotating body connected to the take-up shaft to prevent the shutter curtain from dropping suddenly. It can be done.
従来から常態時のゆっくりとした回転速度で回転している回転体が、何らかの原因により急激に回転数上昇する場合がある。このときの急激な回転を制動して、回転装置の破損や連結された各種装置の落下等の危険を防止する必要がある。この回転体制動装置が利用される従来例としては、シャッターカーテンの昇降安全装置がある。この昇降安全装置としては、回転駆動装置の異常時にシャッターカーテンをゆっくりとした速度で降下させるガバナー装置やブレーキ装置等がある。しかしながら、このガバナー装置においては、回転駆動装置の異常時、例えば駆動ローラーチェーンの切断や電動機のブレーキ故障等の際には、シャッターカーテンはその場で停止することなく急激に降下する。シャッターカーテンの下方部に障害物があった場合には、障害物と衝突するという問題があった。この問題を解決するために、シャッターカーテンの落下を抑制する回転部の制動装置を用いた落下防止装置を備えたシャッターの軸受が提案されている(例えば特開2000−110461号公報参照)。 A rotating body that has been rotating at a slow rotation speed in a normal state from the past may suddenly increase in rotational speed for some reason. It is necessary to brake the sudden rotation at this time to prevent dangers such as damage to the rotating device and dropping of various connected devices. As a conventional example in which this rotating body braking device is used, there is a shutter curtain elevating safety device. As this elevating / lowering safety device, there are a governor device, a brake device and the like for lowering the shutter curtain at a slow speed when the rotation drive device is abnormal. However, in this governor device, when the rotary drive device is abnormal, for example, when the drive roller chain is broken or the brake of the electric motor is broken, the shutter curtain drops rapidly without stopping on the spot. When there is an obstacle in the lower part of the shutter curtain, there is a problem of colliding with the obstacle. In order to solve this problem, there has been proposed a shutter bearing provided with a fall prevention device using a braking device for a rotating part that suppresses the fall of the shutter curtain (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-110461).
この落下防止装置(シャッターの軸受)は、回転部であるディスク部と、固定部であるボディ部とを有し、ディスク部の外周には中空体であるローラを収納できる凹溝が形成され、ボディ部にはディスク部の包絡線に接近した下方部分と、ローラの外径の略半分の間隔を開けた上方部分とからなる内周部分が形成され、正常の回転速度では上方部分の終端部でローラが凹溝の深い部分に落とし込まれて回転を妨げることはない。異常回転ではローラが凹溝の浅い部分と上方部分の終端部との間に挟まり、その際の衝撃でローラが変形して衝撃力を吸収すると共にローラが反動で凹溝の深い部分に落ち込むのを防止し、シャッターカーテンの落下防止を可能としている。 This fall prevention device (shutter bearing) has a disk part that is a rotating part and a body part that is a fixed part, and the outer periphery of the disk part is formed with a concave groove that can accommodate a hollow roller. The body part is formed with an inner peripheral part composed of a lower part approaching the envelope of the disk part and an upper part spaced approximately half of the outer diameter of the roller. Thus, the roller is not dropped into the deep part of the concave groove and the rotation is not hindered. In abnormal rotation, the roller is sandwiched between the shallow part of the groove and the terminal part of the upper part, the roller is deformed by the impact and absorbs the impact force, and the roller falls back into the deep part of the groove. Prevents the shutter curtain from falling.
また他のシャッター落下防止装置の例として、シャッターカーテンの巻き取りドラムの支軸に回転一体に装着されたカム板と爪車を、支軸を介して揺動可能に支持し、一端に爪車に噛合可能な爪先が形成された爪具とローラとを備え、通常はローラがカム板の外周に接触している。しかし、巻き取りドラムが急激に高速の回転速度に達したときに、ローラがカム板の外周から離れるように爪具が揺動してその爪先が爪車に噛合することにより、巻き取りドラムの回転を停止させてシャッターカーテンの急激な落下を防止する落下防止装置が提案されている(例えば特開昭2006−241807号公報参照)。この落下防止装置においては、構成する機械要素がカム、ローラ、スプリング、爪車等々からなり、複雑な機械構造となっている。 As another example of the shutter fall prevention device, a cam plate and a claw wheel, which are integrally mounted on a spindle of a winding drum of a shutter curtain, are supported so as to be swingable via the spindle, and the claw wheel is provided at one end. A claw tool having a claw tip that can be engaged with the roller and a roller are provided. Usually, the roller is in contact with the outer periphery of the cam plate. However, when the take-up drum suddenly reaches a high rotational speed, the claw tool swings so that the roller moves away from the outer periphery of the cam plate, and the toe engages with the claw wheel. There has been proposed a fall prevention device that stops rotation and prevents a sudden fall of the shutter curtain (see, for example, JP-A-2006-241807). In this fall prevention device, the constituent mechanical elements are composed of cams, rollers, springs, claw wheels, etc., and have a complicated mechanical structure.
上記のシャッターカーテンの落下防止装置(回転体制動装置)は、一旦動作が作動するとローラが変形して再使用することができず、ローラの交換作業を要するという煩わしい問題があった。また回転体制動装置を構成する機械要素は、カムやスプリング等の機械要素を用いているために、装置を構成する部品点数が多く複雑になり、コストがかるとともに、装置自体が大きくなり既存のシャッターに装置を組み込むことが困難であった。 The shutter curtain drop prevention device (rotating body braking device) has a troublesome problem that once the operation is activated, the roller is deformed and cannot be reused, and the roller needs to be replaced. In addition, the mechanical elements that make up the rotating body braking device use mechanical elements such as cams and springs, which increases the number of parts that make up the device, increases costs, and increases the size of the device itself. It was difficult to incorporate the device into
本発明は、上記課題を考慮してなされたものであり、回転体が急激に回転数上昇した場合に確実に回転を制動できると共に、回転体制動装置が作動した場合でも、構成する要素、例えば転動体等が変形せずに何度も再使用することができ、都度、機械要素の交換作業を要しない回転体制動装置を提供することを目的としている。また回転体制動装置が制動動作した後に、その制動状態を解消して通常の状態に容易に復帰できる制動装置の提供をすることを目的としている。また従来提案されている回転体制動装置は、歯車やカムあるいはスプリング等の機械要素で構成され、構成要素が比較的複雑であり、製作コストや補修コストが大きくなっていた。本発明は、装置を構成する機械要素を簡素化した回転体制動装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and can reliably brake rotation when the number of rotations of the rotating body suddenly increases, and even when the rotating body braking device is activated, the constituent elements, for example, An object of the present invention is to provide a rotating body braking device that can be reused many times without deformation of rolling elements and the like, and does not require replacement work of a machine element each time. It is another object of the present invention to provide a braking device that can easily return to a normal state by canceling the braking state after the rotating body braking device performs a braking operation. Further, the conventionally proposed rotating body braking device is composed of mechanical elements such as gears, cams, and springs, and the structural elements are relatively complicated, resulting in high manufacturing costs and repair costs. An object of the present invention is to provide a rotating body braking device in which machine elements constituting the device are simplified.
本発明のうち、請求項1に係る発明は、機枠と、該機枠に回転自在に支持されて回転駆動される回転体と、該回転体の外周面に支持されて自転および横移動可能な円柱状の遊動輪と、該遊動輪の内周面と前記回転体の外周面とで形成された空隙に位置し、前記遊動輪の内周面に保持された自転および公転可能な円柱状または球状の転動体と、前記遊動輪の外径外側の位置で前記機枠に固定された移動規制体から構成され、前記回転体が所定回転数以下の場合には前記転動体は前記空隙の中間位置またはその近傍の位置で前記回転体の外周面とは接触しない状態で前記内周面に保持され、前記回転体が所定の回転速度を超えたときには前記遊動輪が横移動して前記移動規制体に当接して横移動が規制され、前記転動体は前記内周面上を移動して先細りのくさび状になった前記空隙の入口に食い込むことにより前記回転体を制動する回転体制動装置である。
Of the present inventions, the invention according to
請求項2に係る発明は、前記遊動輪の外周面と前記移動規制体との離間距離Sは、前記転動体の外径をA、前記遊動輪の内径をB、前記回転体の外径をCとすると、 S<A<(B−C)の関係を満たすように設定されている回転体制動装置である。
In the invention according to
請求項3に係る発明は、前記遊動輪はばね鋼からなり、平板状に伸ばした後、所定の寸法形状の前記遊動輪に弾性復帰できる回転体制動装置である。
The invention according to
請求項4に係る本発明は、2分割された半円状の遊動輪からなり、該半円状の遊動輪の両端部には互いに係合する凸凹部が形成され、該半円状の遊動輪を組み合わせた円状の遊動輪の外径をばね鋼からなる締結体で締め付けた回転体制動装置である。
The present invention according to
請求項5に係る発明は、前記移動規制体が外装箱体からなり、該外装箱体は前記遊動輪と回転体および転動体を内包する回転体制動装置である。
The invention according to
請求項6に係る発明は、前記外装箱体形の外形は、前記回転軸の外径より大きな幅の開放溝部を該外装箱体の外側から中心位置まで設け、または該外装箱体の外形全体を少なくとも2分割して構成した回転体制動装置である。
In the invention according to
請求項7に係る発明は、前記移動規制体が前記遊動輪の外周面との離間距離Sを変更可能な係止ボルトからなる回転体制動装置である。 The invention according to claim 7 is a rotating body braking device in which the movement restricting body includes a locking bolt capable of changing a separation distance S from the outer peripheral surface of the idler wheel.
請求項8に係る発明は、前記回転体は、建物の開口部の上部に設けられたシャッターカーテンを巻き上げ下げする巻取り軸と連結して回転駆動される回転体制動装置である。
The invention according to
請求項9に係る発明は、前記回転体に代えて、前記巻取り軸自体を回転体として用いた回転体制動装置である。
The invention according to
請求項1に係る本発明によれば、装置を構成する回転体以外の主な機械要素は、遊動輪、転動体および移動規制体で構成されて簡素であり、製造や調整コストは小さくてよい。また本発明の装置は、単純な機械要素で構成されているためにコンパクトであり、既存の装置に後から組み込むことも容易である。さらに制動作動した後の復帰動作は、単に回転体を逆回転することで制動作動を解除することが可能である等の効果がある。 According to the first aspect of the present invention, the main mechanical elements other than the rotating body constituting the apparatus are simply constituted by idle wheels, rolling elements and movement restricting bodies, and manufacturing and adjustment costs may be small. . The apparatus of the present invention is compact because it is composed of simple mechanical elements, and can be easily incorporated into an existing apparatus later. Further, the return operation after the braking operation has an effect that the braking operation can be canceled simply by rotating the rotating body in the reverse direction.
請求項2に係る本発明によれば、転動体の外径を遊動輪の内径と回転体の外径の差からなる空隙幅(B−C)より小さくすることで、通常の低い回転速度では、転動体を遊動輪の内径の後述する中間位置またはその近傍の位置に保持することができる。また回転停止しているときの遊動輪の外周面と移動規制体との離間距離Sを、転動体の外径より小さくすることで、回転数が上昇したときには回転体の外径と遊動輪の内径からなる先細りくさび状の隙間が形成され、転動体はその入口に食い込んで回転体と遊動輪を急激に停止させる効果がある。 According to the second aspect of the present invention, the outer diameter of the rolling element is made smaller than the gap width (BC) formed by the difference between the inner diameter of the idler wheel and the outer diameter of the rotating body. The rolling element can be held at an intermediate position, which will be described later, of the inner diameter of the idler wheel or a position in the vicinity thereof. In addition, when the rotation speed is increased by making the separation distance S between the outer peripheral surface of the idler wheel and the movement restricting body smaller than the outer diameter of the rolling element when the rotation is stopped, the outer diameter of the rotating object and the idler wheel A tapered wedge-shaped gap having an inner diameter is formed, and the rolling element has an effect of biting into the inlet and abruptly stopping the rotating body and the idler wheel.
請求項3に係る本発明によれば、遊動輪はばね鋼からなり、回転体に組み付けるために伸ばした後、所定の寸法形状の遊動輪に弾性復帰できることで、既設の電動シャッター装置の回転軸他を分解することなく遊動輪をシャッター装置に組み付けることができる効果がある。 According to the third aspect of the present invention, the idler wheel is made of spring steel, and can be elastically returned to the idler wheel having a predetermined size and shape after being stretched to be assembled to the rotating body. There is an effect that the idler wheel can be assembled to the shutter device without disassembling the others.
請求項4に係る本発明によれば、遊動輪は2分割した半円状の遊動輪からなり、半円状の該遊動輪の両端部には互いに係合する凸凹部が形成され、組み合わせた円状の遊動輪の外径をばね鋼からなる締結体で締め付けたことで、上記と同様に遊動輪を既設のシャッター装置の回転軸他を分解することなく容易に組み付けることができる効果がある。 According to the fourth aspect of the present invention, the idler wheel is composed of a semicircular idler ring divided into two, and convex and concave portions that are engaged with each other are formed at both ends of the semicircular idler wheel and combined. By tightening the outer diameter of the circular idler ring with a fastening body made of spring steel, there is an effect that the idler wheel can be easily assembled without disassembling the rotating shaft and the like of the existing shutter device as described above. .
請求項5に係る本発明によれば、移動規制体を回転体、遊動輪および転動体をその内部に保持できる外装箱体として構成することで、回転体制動装置を外気からの湿気や塵等の汚れから防止でき、確実で安定した制動動作を保証できる。 According to the fifth aspect of the present invention, the movement restricting body is configured as an exterior box that can hold the rotating body, the idler wheel, and the rolling element therein, so that the rotating body braking device can be configured such as moisture or dust from outside air. It can be prevented from dirt, and reliable and stable braking operation can be guaranteed.
請求項6に係る本発明によれば、外装箱体の外形は、回転軸の外径より大きな幅の開放溝部を外装箱体の外側から中心位置まで設け、または外装箱体の外形全体を少なくとも2分割して構成したことで、外装箱体を既設のシャッター装置の回転軸他を分解することなく容易に組み付けることができる効果がある。
According to the present invention of
請求項7に係る本発明によれば、遊動輪の外周面と移動規制体との離間距離Sを容易に変更できる係止ボルトにすることで、回転体の制動が開始する回転速度の設定や作動までの時間調整が容易となる効果がある。 According to the seventh aspect of the present invention, by setting the locking bolt capable of easily changing the separation distance S between the outer peripheral surface of the idler wheel and the movement restricting body, the rotational speed at which braking of the rotating body starts can be set. There is an effect that the time adjustment until the operation becomes easy.
請求項8と9に係る本発明によれば、前記回転体をシャッターカーテンの巻取り軸と回転連結または巻取り軸自体を回転体とすることでシャッター装置の安全装置として容易に組み込むことができる効果がある。 According to the eighth and ninth aspects of the present invention, the rotating body can be easily incorporated as a safety device of the shutter device by rotating and connecting the rotating shaft with the winding shaft of the shutter curtain or the winding shaft itself. effective.
以下に、本発明を実施するための第1実施形態について、添付図面を基に詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施の形態である回転体制動装置を概略的に示す正面図である。図1(a)は回転体3が停止している状態を示し、図1(b)は回転体3が常態時である通常の回転速度で回転している図、図1(c)は回転体3が急激に回転数上昇して制動される状態を示す図である。
Hereinafter, a first embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a front view schematically showing a rotating body braking apparatus according to a first embodiment of the present invention. 1A shows a state in which the
第1図において、1は回転体制動装置、2は回転体制動装置1を固設する機枠2の一部を概略的に示している。3は、機枠2を介して位置固定された軸受け(図示しない)によって回転可能に支持され、外部の回転駆動系等から回転駆動される回転体3である。この回転体3の外周面3aには、回転体3を包囲する遊動輪4が自転および左右(H方向)および上下(V方向)の横移動可能状態で吊持されている。遊動輪4の内周面4bと回転体3の外周面3aとから区画形成される空隙5には、自転および公転が可能な円柱状または球状の転動体6が内周面4b内に保持されている。
In FIG. 1,
転動体6の外径は、該転動体6の外径をA、遊動輪4の内径をB、回転体3の外径をCとすると、A<(B−C)の大きさに設定されている。図1(a)は、回転体3が回転を停止している初期の状態を示し、転動体6は、その重力Wにより遊動輪4の内周面4bの底の位置に停留しており、かつ回転体3の外周面3aとは空間を有し接触しない状態に保持されている。このとき遊動輪4は、内周面4bの上方と回転体3の外周面3aの上方とが接触して、自転および左右上下の横移動が可能な状態で吊持されている。
The outer diameter of the rolling
遊動輪4の外径側の上方位置には、遊動輪4の上方(V方向)への横移動を阻止する移動規制体7が、遊動輪4の外周面4aと接触停止するまでの離間距離Sを設定した状態で、機枠2または図示しない構造体に固設されている。離間距離Sは、転動体6の外径よりも小さく設定することで、後述する回転体3の制動動作が確実に行われる。8は検出手段であり、遊動輪4が上方横移動して移動規制体7と当接した状態を検出し、回転体制動装置1が制動動作したことを外部に知らせる働きを行う。
At the upper position on the outer diameter side of the
図1(b)は、回転体3が通常の速度で回転している常態時を示す図である。回転体3が外部の回転駆動系により、例えば時計方向に回転駆動されると、遊動輪4の内周面4bの上方が回転体3の外周面3aと接触状態で吊持されているため、その接触摩擦力により同方向(時計方向)に回転駆動させられる。同時に遊動輪4の内周面4bに保持されている転動体6は、遊動輪4の時計方向の自転による転がり摩擦力Fによって、同じく内周面4b内を時計方向に上昇するように公転駆動させられる。転動体6には、その重力Wの反時計方向の分力Mが発生していることから、摩擦駆動力Fと分力Mが均衡する中間位置またはその近傍の位置を維持する。
FIG. 1B is a diagram illustrating a normal state in which the
回転体3を外部から回転駆動する駆動系に何らかの異常が生じて、急激に回転速度が上昇し所定の回転速度に達すると、摩擦力Fと回転速度によって転動体6は遊動輪4の内周面4b内を上記中間の位置から時計方向に上昇する。この転動体6の上昇移動は、機枠2に回転可能に固設されている回転体3の外周面3aの外径に案内され、遊動輪4を空隙5の左上方に移動させる。遊動輪4が上横方向に離間距離S移動して上方の移動規制体7に達すると、遊動輪4の外周面4aが移動規制体7に当接して上方向の横移動は停止させられる。さらに転動体6は、回転体3と遊動輪4の時計方向の回転の継続により、空隙5内を進もうとする。このとき離間距離Sは転動体6の外径Aより小さいことから、空隙5の形状は、回転体3の外周面3aと遊動輪4の内壁4bによって先細りのくさび状に形成される(S<A)。回転体3の回転駆動により回転される遊動輪4の内周面4bに保持された転動体6は、先細りくさび状の空隙5の入口に食い込んで、回転体3と遊動輪4の回転を制動して停止させる。このとき検出手段8は、移動規制体7に当接した遊動輪4を検知して回転体制動装置1が制動された状態を示す信号を発し、その後に必要とする動作を指示する。この制動動作は、遊動輪4の外周面4aと移動規制体7との離間距離Sの寸法を調整することで、回転体3が制動するまでの時間や大きさを調整することができる。
When some abnormality occurs in the drive system that rotationally drives the
回転体3の回転が停止した回転制動装置1の制動動作を解除するためには、回転体3が回転した方向に対して逆回転させるか、移動規制体7を上方に移動して遊動輪4の上方向移動を許容する。この移動動作で空隙5の大きさが拡大し、転動体6は拡大した空隙5(回転体3の外周面3aと内周面4bとの間)内を通過して底位置に戻ることができるので、制動動作状態を解除できる。以上の動作によって、回転体3の急激な回転数上昇を確実に制動することができ、信頼性及び安全性の向上を図ることができる。また一旦制動停止した動作の解除を容易に行うことができる。さらに転動体6は破損することなく何度でも使用できる。
In order to cancel the braking operation of the
図2は本発明の第2の実施形態を示し、実施形態1と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し以下詳細な説明は省略する。第2実施形態では、機枠2に設けられた図示しない軸受けに回転可能に支持された回転体3と、回転体3を内部に包囲して自転および左右(H方向)と上下(V方向)の横移動可能な状態に外周面3aに接触して吊持された遊動輪4および遊動輪4の内周面4bに自転および公転可能に保持された転動体6の構成は、第1実施形態と同じである。本実施形態においては、回転体3と遊動輪4および転動体6を全体的に包囲して内部に収納する断面が中空円筒状の外装箱体9が設けてある。この外装箱体9は、上記機枠2に回転可能に保持された回転体3との相対位置を調整できる状態で機枠2に固定できる。すなわち回転体3、遊動輪4および転動体6は、中空円筒状の外装箱体9の内壁9aと両端を塞ぐ蓋(図示しない)によって内部に密閉された状態で収納されている。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, and members having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the second embodiment, a
回転体3の外周面3aの上部に吊持された遊動輪4は、左右方向に横移動した場合は、円筒状の外装箱体9の内壁9aとは接触しない大きさに構成されている。すなわち遊動輪4の外周面4aと移動規制体としての内壁9aとの距離は、上方向(V方向)に移動して当接する離間距離Sよりも大きな距離(>S)が設定されている。すなわち遊動輪4を吊持する回転体3の外周面3aと外装箱体9の内壁9aとの距離は短く、回転体3が外装箱体9の上方に接近した偏心状態の配置になっている。外装箱体9は、この偏心した配置状態で機枠2に固定され、回転体3、遊動輪4及び転動体6を中空円筒状の内壁9aと内壁を両端で塞ぐ蓋(図示しない)からなる空間9bの中に密閉状態に保持している。この外装箱体9を密閉の構造にすることで、外部からの湿気や汚れ等で装置の構成要素に錆等が発生する危険を防止できる。
The
図2(a)は、回転体3が回転を停止している初期の状態を示している。回転体3の停止状態では、第1実施形態と同様に、遊動輪4は、内周面4bが回転体3の外周面3aと上方で接触することで、自転および左右上下の横移動可能な状態で回転体3に吊持されている。回転体3が停止している初期の状態では、遊動輪4の外周面4aの頂部と外装箱体9の上側の内壁9aとは、離間距離Sが設定された配置関係にある。
FIG. 2A shows an initial state in which the
回転体3の通常の回転速度では、転動体6は第1図(b)に示す中間位置またはその近傍の位置を維持している。しかし回転体3を回転駆動する駆動系等の異常等により回転体3が所定の回転速度まで上昇すると遊動輪6も高速に回転して、転動体6を遊動輪4の内周面4bに沿って同方向に(2図(b)では時計方向)上昇させる。このとき転動体6は、機枠2に回転自在に支持された回転体3の外周面3aに案内されながら上昇することで、遊動輪4を左上横方向に押し上げる。その後、遊動輪4が上方にS距離移動して外装箱体9の上側の内壁9に当接して上方移動が阻止される。第2図(b)で示すように転動体6は、離間距離Sは転動体6の外径Aより小さいことから先細りのくさび状に形成された空隙5の入口に食い込み、回転体3と遊動輪4の回転を急激に制動して回転体3と遊動輪4を停止させる。
At the normal rotational speed of the
図3は本発明の第3実施形態を示している。この第3実施形態では、機枠2に固設された図示しない軸受けによって回転可能に支持された回転体3と、この回転体3を包囲して、外周面3aの上部に吊持された自転および左右上下横移動可能な遊動輪4と、遊動輪4の内周面4bに自転公転可能状態に支持された転動体6は、第1実施形態と同じ構成である。本実施形態においては、遊動輪4と回転体3および転動体6を密閉状態に包囲収納する外装箱体10は、内壁10aが矩形状である箱体に形成され、機枠2に固設されている。外装箱体10の上側の内壁10aには、遊動輪4の上方横移動により外周面4aと当接して上方横移動を規制する係止ボルト11が、その外装箱体10の内部への突出長さを調節可能な状態で取り付けられている。係止ボルト11は、締結ナット12を外装箱体10に対して締めることで、外装箱体10に固定できる。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, a
図3(a)は、回転体3が回転を停止している初期の状態を示している。回転体3の回転停止状態では、遊動輪4は、上側の内壁4bを回転体3の外周面3aの頂部と接触して自転および横移動可能状態で回転体3に吊持されている。回転体3の回転停止状態では、遊動輪4の外周面4aの頂部と外装箱体10の上側内壁10aを貫通して固定された係止ボルト11の先端との距離は、離間距離Sが設定されている。遊動輪4が回転体3の周りを左右(H方向)および上下(V方向)に横移動した場合に、外周面4aは係止ボルト11のみと接触し、他の内壁10aとは接触しないように離間距離Sが設定されている。
FIG. 3A shows an initial state in which the
回転体3の常態時である通常回転では、転動体6は第1図(b)に示す中間位置またはその近傍の位置を維持する。回転体3が所定の高速回転に上昇すると転動体6は、回転体3に駆動された遊動輪4の高速回転により内周面4b上を同方向(図示の場合は時計方向)に上昇し、同時に回転体3の外周面3aに案内されながら左上方向に上昇する。このとき転動体6は、遊動輪4を左上方の横移動方向に押しながら空隙5の中を進む。遊動輪4が左上方向に上昇して、外周面4aが係止ボルト11の先端に当接して上方移動が阻止される。このとき第3図(b)で示すように転動体6は、離間距離Sを転動体6の外径Aより小さく設定することで先細りくさび状に形成された空隙5の入口に食い込み、回転体3と遊動輪4の回転を制動して停止させる。このとき検出手段8は、遊動輪4の上方移動を検知して、回転制動装置1が制動動作したことを示す信号を外部に発し、所定の動作を指示する。
In normal rotation, which is the normal state of the
図4は、上記第3実施形態の回転体制動装置1を、電動シャッター20の落下防止装置に適用した例を示す。第4図において、建物の開口部の上部23に取り付けられた電動シャッター20には、シャッターカーテン21を昇降駆動する巻取り軸22が、建物の上部23に固定されたブラケット24、24に固定された軸受け25、25を介して回転自在に支持されている。電動シャッター20を回転駆動する電動モーター26の出力軸26aには、スプロケット27が固定されている。巻取り軸22の駆動側の端部に設けられたスプロケット28には、スプロケット27の回転を伝えるローラーチェーン30が巻回されて、巻取り軸22に対して昇降運動の回転が伝えられる。巻取り軸22の両端には、建物の上部23に固定された機枠29、29に固定された両端の外装箱体10、10の内部には、巻取り軸22の両端にそれぞれ連結された回転体3、3と、該回転体3、3を包囲する遊動輪4、4および該遊動輪4、4の内周面4b、4bに保持された自転および公転可能な転動体6、6がそれぞれ一対設けられている。
FIG. 4 shows an example in which the rotating
以上のように構成したので、常態時のシャッターカーテン21の降下においては、安全でゆっくりした速度で降下し、巻取り軸22の回転は回転体3に伝わり、この回転は遊動輪4に同方向の回転が伝えられ、遊動輪4の内部に保持された転動体6は上記した中間位置やその近傍の位置に位置して自転している。回転駆動系統等に異常が発生して、例えばローラーチェーン29が切断したり、電動モーター26のブレーキ系統に故障があったりした場合には、シャッターカーテン21はその重力により急激に落下し、シャッターカーテン21の巻取り軸22は、その回転数が急激に増加する。このとき、巻取り軸22に連結された回転体3、3も急激に回転速度が増し、それに伴い遊動輪4は回転速度が急上昇する。この急激な回転速度の上昇により、遊動輪4の内壁4bに保持されている転動体6は、摩擦力と回転増加により急激に回転させられて内壁4bに沿って上昇する。この転動体6の上昇移動により、遊動輪4も上方向に移動させられ、外装箱体10の上壁10aに固定された係止ボルト11の先端に当接して移動は阻止される。このときに転動体6は回転体3と遊動輪4で形成された空隙5の先細りくさび状の空隙5の入口に食い込み、回転体3と遊動輪4は回転を阻止されてそれぞれ停止する。同時に検出手段8は、遊動輪4の上昇を検知して回転体制動装置1の制動動作信号を発し、所定の動作を指示する。以上の構成により、シャッターカーテン21の急激な落下を確実に防止することができ、シャッターの信頼性及び安全性の向上を図ることができる。また検出手段8により回転体制動装置が制動動作したことを知ることができ、制動動作後に必要な所定の復帰動作を素早く行うことができる。この実施例では、回転体制動装置1を巻取り軸22の両端に各1個設けたが、いずれか一方の端部に1個設けても同様の機能が達成できる。
With the above-described configuration, when the
図5は、同じく上記第3実施形態の回転体制動装置1を、電動シャッター20の落下防止装置に適用した他の例を示す。第5図において、建物の開口部の上部23に取り付けられた電動シャッター20には、シャッターカーテン21を昇降駆動する巻取り軸22が、建物の上部23に固定されたブラケット24、24に固定された軸受25、25を介して回転自在に支持されている。電動シャッター20を回転駆動する電動モーター26の出力軸26aは、スプロケット27が固定され、巻取り軸22の一端部に設けられたスプロケット28にローラーチェーン30を介して巻取り軸22に昇降運動の回転を伝えるものである。スプロケット28を設けた巻取り軸22の従動側端で、シャッターカーテン21とブラケット24との間の巻取り軸22には、回転体制動装置1が設けられている。建物の上部23に固定され、巻取り軸22の外径部22aを包囲した状態で機枠29に固定された外装箱体10の内部には、上記回転体3として機能する巻取り軸22を包囲する遊動輪4および該遊動輪4の内周面4bには自転および公転可能に保持された転動体6が設けられている。すなわち本実施例では、巻取り軸22の一部を上記回転体3として直接的に機能させることで回転制動装置の構成をコンパクトに構成することができる。
FIG. 5 shows another example in which the rotating
第6図は本発明の第4実施形態を示している。建物や倉庫等に既に据付された既設の電動シャッターや回転駆動装置等に、本発明の回転体制動装置を既設シャッターの回転軸他を分解することなく外部から容易に組み付けることができる実施例を示したものである。以下、上記第1〜第3実施例と同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。既設の電動シャッター等の巻取り軸22や他の回転体3を取り囲む遊動輪4sは、本実施例では弾性金属体であるばね鋼で成形されている。ばね鋼をプレス加工及び焼入処理等を施す事によって所定の寸法形状に成形したものであり、一旦ばね鋼を平板状に引き伸ばした後でも、図6(b)に示すように所定の寸法形状の遊動輪4sに弾性復帰して元の遊動輪4に戻ることができる。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. An embodiment in which the rotating body braking device of the present invention can be easily assembled from the outside without disassembling the rotating shaft of the existing shutter to the existing electric shutter or rotary drive device already installed in a building or warehouse. It is shown. Hereinafter, members having the same functions as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In this embodiment, the
図6(a)は、電動シャッターの巻取り軸またはそれに連動する回転体3の外周面3aに遊動輪4sを巻き付ける場合は、遊動輪4sを一旦引き延ばした後、回転体3の外周面3aに巻き付けて遊動輪4sとして組み付けた状態を示している。該遊動輪4sは、実施例1〜3と同じく、回転体3に対して自転および左右上下の横移動可能に吊持されている。回転体3と遊動輪4sとが形成する空隙5には、転動体6を挿入して遊動輪4sの内周面4bに自転および公転可能に保持させる。なお転動体6の外径、遊動輪4sの内径および回転体3の外形寸法の大きさの関係は、上記記第1〜第3実施例と同様の関係を成している。
FIG. 6A shows a case where the
図7は、図6と同じく建物等に既に取り付けられている既設電動シャッターの回転軸他を分解することなく、本発明の回転体制動装置を組み付けることができる他の実施例を示したものである。回転体3を取り囲む遊動輪4は、2分割された半円状の遊動輪4w、4wと、それの端部を互いに係合して円状の遊動輪4を形成し、その遊動輪の外径を締め付けるばね鋼からなる締結体31から構成されている。2分割された半円状の遊動輪4wは、それぞれ両端に凸凹の係合部が形成され、相手の凸部に凹部を係合することで遊動輪4が形成できる。またばね鋼からなる締結体31は、プレス成形した後焼き入れした締結体であり、図7(b)に示すように、遊動輪4wと4wを組み合わせて一円となった遊動輪4の外径をばね鋼からなる締結体31で所定の外圧で保持するものである。
FIG. 7 shows another embodiment in which the rotating body braking device of the present invention can be assembled without disassembling the rotating shaft of an existing electric shutter already attached to a building or the like as in FIG. is there. The
図7(a)は、電動シャッターの巻取り軸またはそれに連動する回転体3の外周面3aに遊動輪4w、4wを組み付ける場合は、まず2分割された遊動輪4wと4wを回転体3の外周側から組み合わせた後、締結体31を平板状に引き延ばした後、遊動輪4w、4wの外径に巻き付けて遊動輪4として組み付けた状態を示している。組み付けた遊動輪4w、4wは円状の遊動輪4を形成し、回転体3に対して自転および左右上下の横移動可能に吊持されている。回転体3と遊動輪4とが形成する空隙5には、転動体6を挿入して遊動輪4の内周面に自転および公転可能に保持される。なお転動体6の外径、遊動輪4の内径および回転体3の外形寸法の関係は、上記記第1〜第3実施例と同様の寸法関係を成している。
FIG. 7A shows that when the
第8図は本発明の第5実施形態を示している。第8図に(a)に示す回転体制動装置1も上記の第4実施形態と同じく、既設電動シャッターの回転軸他を分解することなく、本発明の回転体制動装置の外装箱体10を外から容易に組み付けることができる例を示したものである。第8図(a)において、建物の開口部の上部23に取り付けられた電動シャッター20には、シャッターカーテン21を昇降駆動する巻取り軸22が、建物の上部23に固定されたブラケット24、24に固定された軸受25、25を介して回転自在に支持されている。電動シャッター20を昇降するために回転駆動する電動モーター26、スプロケット27とスプロケット28にローラーチェーン30を介して巻取り軸22に昇降運動の回転を伝えるものである。巻取り軸22の従動側端で、シャッターカーテン21とブラケット24との間の巻取り軸22には、回転体制動装置1が設けられる。回転体3として機能する巻取り軸22の端部を包囲する遊動輪4および該遊動輪4の内部には自転および公転可能に保持された転動体6を上記実施例4に示したように外部から組み付けた後、これらを内装する外装箱体10をブラケット24にボルト32を介して固定する。
FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention. As in the fourth embodiment, the rotating
図8(b)は(a)のD矢視図を示し、外装箱体10の外形の中心部から外方向に向けて切欠形成された開放溝部10aは、回転体3の外径より略大きな幅の溝であり、中心部から外方向に向けて開放した形状をしている。この開放溝部10aにより、既設の巻取り軸22の端部である回転体3に対して、下方から挿入して容易に外部から組み付けることができる。該組み付け時には、回転体3に既に組み付けられた遊動輪4と転動体6を外装箱体10の内部に装入し、遊動輪4と転動体6が作動中に外部に脱落するのを防止する。その後、図示しない樹脂製のキャップを回転体制動装置の全体を覆うことで、外部からの塵や湿気による汚染を防ぐことができる。図8(c)は、外装箱体10を2分割した他の例を示す斜視図であり、外装箱体10を2分割することで、上記と同様に既設の電動シャッターの巻取り軸22を分解することなく、外装箱体10を遊動輪4と転動体6を内装して巻取り軸22に外部から取り付けることができる。
FIG. 8B is a view as viewed in the direction of arrow D in FIG. 8A, and the
以上のように外装箱体10に構成したので、既設の電動シャッター装置に対してシャッター巻取り軸やカーテン等を分解することなく本発明の回転体制動装置を容易に取り付けることができる効果を有する。また、同様に電動シャッター装置を分解することなく回転体制動装置1の検査やメンテナンス作業が可能となる効果がある。なお電動シャッターとして説明したが、手動シャッターでも本発明を適用できることは勿論である。
Since it comprised in the
本発明では、回転体制動装置1が制動動作しても転動体6は変形せずに何度でも再使用することができ交換作業を必要としない。また回転体制動装置1の制動動作後、不具合箇所を確認、修理してから回転体制動装置1を通常の状態に復帰させる場合には、回転体3を逆回転させればよく、この復帰動作により転動体6は遊動輪4の内周面4b内の底位置に戻り、制動装置を初期の状態に復帰させることができる。
In the present invention, even if the rotating
以上、本発明は上記実施の形態ないし実施例に限定されるものではなく、回転体3の回転を時計方向として説明したが、反時計方向としても同様に回転体制動装置1は機能することは勿論である。このことは正逆方向の回転体3の異常な高速回転を制動することができる。また検出手段は実施例に限定されるものではない。
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments or examples, and the rotation of the
本発明は、回転体3の急激な回転数増加に対して機能し、ここではシャッターの安全装置に適用した例を説明したが、他の安全装置、例えばリフト装置やエレベータやエスカレータ等の安全装置に適用してもよい。また回転方向を切り替えるクラッチ機能として用いても良い。
Although the present invention functions with respect to a sudden increase in the number of rotations of the
1 回転体制動装置
2 機枠
3 回転体
4、4w 遊動輪
5 空隙
6 転動体
7 移動規制体
8 検出手段
9、10 外装箱体
10a 開放溝部
11 係止ボルト
20 電動シャッター
21 シャッターカーテン
22 巻取り軸
25 軸受け
29 機枠
30 ローラチエーン
31 締結体
A 転動体の外径
B 遊動輪の内径
C 回転体の外径
S 遊動輪の外周面と移動規制体との離間距離
DESCRIPTION OF
A Outer diameter of rolling element B Inner diameter of idler wheel C Outer diameter of rotating body S Separation distance between outer peripheral surface of idler wheel and movement restricting body
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111677785A (en) * | 2020-06-18 | 2020-09-18 | 上海惟迩实业发展有限公司 | Automatic brake device of manual turnover tool |
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-
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