JP3704640B2 - シャッター落下防止装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシャッターの落下防止下装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動式のシャッター装置において、開閉機の制動が故障した場合や、伝動チェーンが切断してしまったような場合には、巻取シャフトの回転がフリーな状態となって、巻取シャフトに巻装されたシャッターカーテンが自重で落下してしまうという惧れがある。
【０００３】
このような場合に、シャッターカーテンの落下を防止するために、シャッター落下防止装置が存在する。従来のシャッター落下防止装置には、巻取シャフトの回転を増速機構を経由して制動機構に伝え、該落下防止装置が作動する時には、該増速機構を経由して巻取シャフトの回転を制動するものがある。しかしながら、このものでは、巻取シャフトには増速機構を介して制動力が伝達されるため、増速機構に強度が要求されると共に、装置が大型化してしまい、シャッター落下防止装置自体をコンパクトに納めることができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記不具合を解決するために創案されたものであって、シャッターカーテンを良好に停止させることができるものでありながら、コンパクトな納まりを可能とするシャッター落下防止装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するために本発明が採用した技術手段は、シャッターカーテンが巻装される巻取シャフトの制動装置と、該巻取シャフトの回転数を倍増して出力させる増速装置と、該増速装置の出力を該制動装置に連携させる手段とを有し、該連携手段によって該制動装置を作動させると共に、該制動装置による制動力は該増速装置を介さずに該制動装置から該巻取シャフトに直接働くように構成したことを特徴とするものである。
【０００６】
好ましくは、該制動装置は、ケーシングと、該ケーシングの内周面に向かって揺動自在に設けられたブレーキシューと、該ブレーキシューを該内周面から離隔する方向に付勢する付勢手段とを備えており、該連携手段によって該ブレーキシューを該付勢手段に抗して該内周面に向けて強制的に揺動させ、該巻取シャフトの回転を停止させるように構成したことを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、該制動装置は、制動状態を維持するロック手段を有する。さらに好ましくは、前記制動装置は遠心式クラッチを用いたものである。このものでは、制動装置は、ケーシングと、筒芯に巻取シャフトを固定したボスと、該ボスとは独立して巻取シャフトを取り囲むように周設した装着プレートと、該プレートに周方向に揺動自在に設けられ、該ケーシングの内周面に向って揺動あるいは拡開自在のブレーキシューと、該ブレーキシューをケーシングの内周面から離隔する方向に付勢する付勢手段とから構成される。該ロック手段は、例えば、該ボスの外周面に形成した凹部と、該ブレーキシューの内側面に形成した凹部と、前記両凹部内に配設したクラッチローラとからなり、ブレーキシューがケーシングの内周面に当接した時に、クラッチローラがボスとブレーキシューの間に噛み込むように構成されている。ボスと装着プレート（ブレーキシュー）とは該クラッチローラを介して連繋されて一体化される。
【０００８】
好ましくは、該増速装置は遊星歯車機構を用いたものである。また、好ましくは、該増速装置は、巻取シャフトの長さ方向において、該制動装置に近接して配設されており、巻取シャフトの端部にボスを外嵌したものにおいては、増速装置と制動装置は該ボスに近接して外装される。また、好ましくは、該連携手段は、遠心力によって放射方向に移動自在の補助ウエイトであり、該補助ウエイトが移動することで、該制動装置を作動させるように構成されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はシャッター装置の概略斜視図であって、上下方向に延出するシャッターカーテン１の上端部位は巻取シャフト２に連結されており、巻取シャフト２の両端は左右のブラケット３によって回転自在に支持されている。巻取シャフト２は一端側が駆動側、他端側が従動側となっており、駆動側端部には開閉機４が設けてあり、従動側端部にはシャッター落下防止装置５が設けてある。
【００１０】
図２はシャッター落下防止装置５の断面図であって、落下防止装置５は制動装置６と、増速装置７、増速装置７と制動装置６との連携手段８とを備えている。巻取シャフト２の従動側端部には、キー溝を介して円筒状のボス９が外嵌されており、巻取シャフト２の回転に従動してボス９が巻取シャフト２と一体となって回転するように構成されている。ボス９の外周面には、図中右側から、制動装置６、連携手段８、増速装置７が互いに隣接して外装されている。
【００１１】
制動装置６について説明する。制動装置６は、短筒状のケーシング１０（ブレーキドラムを構成している）と、筒芯に巻取シャフト２の従動側端部を受け入れ固定してなるボス９と、ボス９とは独立して巻取シャフト２を取り囲むように周設した装着プレート９０と、プレート９０に周方向に揺動自在に設けられケーシング１０の内周面に向かって拡開自在のブレーキシュー１１と、ブレーキシュー１１をケーシング１０の内周面から離隔する方向に付勢するスプリング１２とから構成されている。
【００１２】
ブレーキシュー１１はガバナウエイトから構成されており、遠心力で拡開して、ブレーキシュー１１の外側面（ケーシング１０の内周面に対向する部位）に設けたライニング１１ａがケーシング１０の内周面に圧接されることで、巻取シャフト２の回動を規制するように構成されている。しかしながら、ブレーキシュー１１は、スプリング１２の力によって、通常時の回転がもたらす程度の遠心力によっては拡開しないようになっている。
【００１３】
図６に示すように、ボス９の外周面には曲面を有する凹部１３が形成されていると共に、ブレーキシュー１１の内側には、ボス９の凹部１３に対向する位置に曲面を有する凹部１４が形成されている。ボス９の凹部１３とブレーキシュー１１の凹部１４の間にはクラッチローラ１５が設けてある。凹部１３は緩やかな湾曲面に形成することでカム表面を構成しており、一方凹部１４は円弧状の湾曲面に形成することでクラッチローラ１５を受け入れるようになっている。
【００１４】
所定の遠心力によって、ブレーキシュー１１が拡開すると、クラッチローラ１５が移動して、ボス９とブレーキシュー１１との間に噛み込み、ブレーキシュー１１がケーシング１０の内周面に接触した制動状態でロックされる。尚、このような遠心式クラッチ装置自体は公知であり、本実施の形態では、該遠心クラッチ装置を用いて制動装置を構成している。
【００１５】
増速装置７について説明する。増速装置７は、ボス９の外周面に位置して、制動装置の外側（ブラケット側）に近接して設けてある。本実施の形態では、増速装置７は遊星歯車機構を用いている。増速装置７は、第一カラー１６と、ボス９の長さ方向に三つ連設してなる第二カラー１７と、第三カラー１８とから構成されている。増速装置７は、短筒状のハウジング２７内に内装されており、ハウジング２７はケーシング１０と同径であり、ハウジング２７とケーシング１０の端面同士を連結することで、全体として円筒状のケーシングを形成している。尚、ハウジング２７の内周面には内歯車２８が設けてあり、後述する遊星歯車が内歯車２８に噛み合っている。
【００１６】
ボス９の外周面の基端側（制動装置から離隔した側）には第一カラー１６が固着されており、第一カラー１６はボス９、すなわち巻取シャフト２と一体となって回転する。第一カラー１６は短筒部１６ａと、ボス９の長さ方向に直交して放射状に延出する円板部１６ｂとから構成されており、円板部１６ｂの面部には周方向に等間隔を置いて３本のピン１９が面に直交して制動装置側に突設されており、ピン１９にはそれぞれ遊星歯車２０が回転自在に装着されている。
【００１７】
ボス９の外周には、第一カラー１６に近接して第二カラー１７が回転自在に外装されている。第二カラー１７は、短筒部１７ａと、短筒部１７ａの第一カラー１６とは離隔する側の端部より、第一カラー１６の円板部１６ｂに対向するようにボス９の長さ方向に直交するように放射方向に延出してなる円板部１７ｂとからなる。短筒部１７ａの内周面は、ボス９の外周面に対して、周方向に回転自在となっている。好適には、第二カラー１７の短筒部１７ａの内周面とボス９の外周面との間には、グリス等の潤滑剤が設けられる。
【００１８】
短筒部１７ａの外周面は太陽歯車２１を構成しており、第一カラー１６の円板部１６ｂに設けた遊星歯車２０が太陽歯車２１に噛合するようになっている。第二カラー１７の円板部１７ｂの面部には周方向に等間隔を置いて３本のピン２２が突設されており、ピン２２にはそれぞれ遊星歯車２３が回転自在に装着されている。
【００１９】
第二カラー１７はボス９の外周に三つ連続して配設されている。図中、左側に位置する第二カラー１７の遊星歯車２３は、中央に位置する第二カラー１７の太陽歯車２１に噛合され、中央に位置する第二カラー１７の遊星歯車２３は右側に位置する第二カラー１７の太陽歯車２１に噛合されている。第二カラー１７は全てボス９の外周面に対して回転自在であり、左側から右側に向かって順次回転数を増加させながら回転力を伝達するように構成されている。
【００２０】
ボス９の外周には、第二カラー１７に近接して第三カラー１８が回転自在に外装されている。第三カラー１８は、短筒部１８ａと、短筒部１８ａの外周面より周方向に等間隔で放射方向に突出するガイドピン１８ｂとを備えており、ガイドピン１８ｂには補助ウエイト２４が放射方向に移動自在に設けてある。第三カラー１８の短筒部１８ａの第二カラー側の外周面には太陽歯車が２５が形成されており、第二カラー１７の遊星歯車２３が第三カラー１８の太陽歯車２５に噛合している。第三カラー１８の短筒部１８ａの内周面は、第二カラー１７と同様、ボス９の外周面に対して、周方向に回転自在となっている。
【００２１】
補助ウエイト２４は制動装置側に向かってボス９の長さ方向に延出するフランジ部２４ａを有しており、フランジ部２４ａとブレーキシュー１１とは対向状となっている。ブレーキシュー１１には、補助ウエイトのフランジ部２４ａに対向してローラフォロワー２６が設けてあり、所定の遠心力によって補助ウエイト２４が外側へ膨らみ、フォロワー２６を介してブレーキシュー１１を押し上げるように構成されている。すなわち、実施の形態のものでは、補助ウェイト２４が遠心力で外側へ移動することによって、増速装置７と制動装置６とが連繋される。
【００２２】
ブレーキシュー１１が拡開すると、ブレーキシュー１１の外側面に形成したライニング１１ａがケーシング１０の内周面に当接して制動が働く。そして、クラッチローラ１５がケーシング１０とボス９との間に噛み込むことによって制動状態が維持されると共に、クラッチローラ１５によってボス９とプレート９０（ブレーキシュー１１）が連繋され、巻取シャフト２の回転が停止される。尚、巻取シャフト２の回転が停止することで、補助ウエイト２４は元位置に復帰する。
【００２３】
このように構成されたシャッター落下防止装置において、事故等によりシャッターカーテン１が落下し始めると、巻取シャフト２が回転し始め、巻取シャフト２の従動側端部に外嵌したボス９が回転する。増速機構を介さないこの回転量では、ブレーキシュー１１はスプリング１２のスプリング力によって揺動が規制されている。
【００２４】
巻取シャフト２が回転するとボス９の端部に固着した第一カラー１６が回転し、第一カラー１６の回転は、遊星歯車２０と太陽歯車２１からなる遊星歯車機構を介して増速されて左側の第二カラー１７に伝達され、左側の第二カラー１７の回転は、遊星歯車２３と太陽歯車２１からなる遊星歯車機構を介して増速されて中央の第二カラー１７に伝達され、中央の第二カラー１７の回転は、遊星歯車２３と太陽歯車２１からなる遊星歯車機構を介して増速されて右側の第二カラー１７に伝達される。右側の第二カラー１７の回転力は、遊星歯車２３と太陽歯車２５からなる遊星歯車機構を介して増速されて第三カラー１８に伝達される。尚、遊星歯車２０，２３はハウジング２７の内周面に形成された内歯車２８と噛合しており、内歯車２８に案内されながら移動する。
【００２５】
巻取シャフトが所定量以上の回転数（例えば、４０〜５０ｒｐｍ）に達すると、第二カラー１８が倍増された回転速度で回転することによって、第二カラー１８に保持された補助ウエイト２４が遠心力によって放射方向に移動する。補助ウエイト２４が放射方向に移動することで、補助ウエイト２４のフランジ部２４ａがフォロワー２６を介してブレーキシュー１１を揺動拡開させ、ブレーキシュー１１のライニング１１ａがケーシング１０の内周面に当接して制動が働く。この時、クラッチローラ１５がブレーキシュー１１とボス９との間に噛み込み、制動状態をロックする。制動状態においては、制動装置６が直接巻取シャフトの回転を規制しており、増速装置７には何ら負荷はかかっていない。尚、ロック状態の解除は、ボス９を逆転させることで、クラッチローラ１５が元の位置に復帰し、ブレーキシュー１１はスプリング１２の力で閉じるようになっている。
【００２６】
図８は制動装置の他の実施の形態を示す図であり、（ａ）は通常の回転時、（ｂ）は制動状態がロックされた時を示している。このものでは、特にクラッチローラ１５０の形状に特徴を有するものであり、上述の実施の形態と同様の部位・部材には同一の参照番号が付してある。クラッチローラ１５０は長円状の形状を有しており、ボス９の凹部１３とブレーキシュー１１の凹部１４との間に遊動状に収容されている。クラッチローラ１５０を介してボス９とブレーキシュー１１がトルク伝達可能に連繋されている。
【００２７】
巻取シャフトが所定量以上の回転数に達すると、第二カラー１８が倍増された回転速度で回転することによって、第二カラー１８に保持された補助ウエイト２４が遠心力によって放射方向に移動する。補助ウエイト２４が放射方向に移動することで、補助ウエイト２４のフランジ部２４ａがフォロワー２６を介してブレーキシュー１１を揺動拡開させ、ブレーキシュー１１のライニング１１ａがケーシング１０の内周面に当接して制動が働く。この時、クラッチローラ１５０が放射方向に起立し、ブレーキシュー１１とボス９との間に噛み込み、制動状態をロックする。このものでは、ロック時にクラッチローラ１５０が凹部１３と面接触しているので、図６、図７に示すものに比べてロック力が大きい。尚、このような遠心クラッチ機構自体は公知であり、例えば特開平６−２８０９０１号に開示されている。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係るシャッター落下防止装置は、増速装置を採用したものでありながら、該増速装置は該制動装置を作動させる時のみに用いられ、巻取シャフトの回転を制動する制動力は、該増速装置を介さないで該制動装置から直接巻取シャフトに加えられるように構成されており、したがって、増速装置に強度が必要とされることがなく、増速装置をコンパクトにすることができ、落下防止装置全体をコンパクトに納めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シャッター装置の概略斜視図である。
【図２】 シャッター落下防止装置の側方から見た断面図である。
【図３】説明の便宜上、増速装置を構成する部材を分解すると共に、上半部のみを示した概略側面図である。
【図４】遊星歯車機構を示す概略図であって、（ａ）は停止状態で、（ｂ）は歯車が回転した時を示している。
【図５】補助ウエイトを示す概略図であって、（ａ）は停止状態で、（ｂ）は補助ウエイトが移動した時を示している。
【図６】制動装置の動きを示す部分図であって、（ａ）は通常の回転時、（ｂ）は制動状態がロックされた時を示している。
【図７】制動装置を増速装置側から見た図であって、制動状態がロックされた状態を示している。プレートは環状部材であるが、図において、プレートは一部切り欠いて示してある。
【図８】制動装置の他の実施の形態を示す図であり、（ａ）は通常の回転時、（ｂ）は制動状態がロックされた時を示している。
【符号の説明】
１ シャッターカーテン
２ 巻取シャフト
６ 制動装置
７ 増速装置
８ 連携手段
９ ボス
１０ ケーシング
１１ ブレーキシュー
１２ スプリング
１５ クラッチローラ
２０ 遊星歯車
２１ 太陽歯車
２３ 遊星歯車
２４ 補助ウエイト
２５ 太陽歯車
２６ ローラフォロワ

Claims (8)

1. シャッターカーテンが巻装される巻取シャフトの制動装置と、該巻取シャフトの回転数を倍増して出力させる増速装置と、該増速装置の出力を該制動装置に連携させる手段とを有し、該連携手段によって該制動装置を作動させると共に、該制動装置による制動力は該増速装置を介さずに該制動装置から該巻取シャフトに直接働くように構成したことを特徴とするシャッター落下防止装置。
2. 請求項１において、該制動装置は、ケーシングと、該ケーシングの内周面に向って揺動自在のブレーキシューと、該ブレーキシューを該内周面から離隔する方向に付勢する付勢手段とを備えており、該連携手段によって該ブレーキシューを該付勢手段に抗して該内周面に向けて強制的に揺動させ、該巻取シャフトを制動するように構成したことを特徴とするシャッター落下防止装置。
3. 請求項１、２いずれかにおいて、該制動装置は、制動状態を維持するロック手段を有することを特徴とするシャッター落下防止装置。
4. 請求項１、２、３いずれかにおいて、該増速装置は遊星歯車機構を用いたものであることを特徴とするシャッター落下防止装置。
5. 請求項１、２、３、４いずれかにおいて、該増速装置は、該巻取シャフトの長さ方向に、該制動装置に近接して配設されていることを特徴とするシャッター落下防止装置。
6. 請求項１、２、３、４、５いずれかにおいて、該連携手段は、遠心力によって放射方向に移動自在の補助ウエイトであることを特徴とするシャッター落下防止装置。
7. 請求項２において、該連携手段は、遠心力によって放射方向に移動自在の補助ウエイトであり、該ブレーキシューには、該補助ウエイトに対向してローラフォロワが設けてあることを特徴とするシャッター落下防止装置。
8. 請求項１乃至請求項７いずれかにおいて、該制動装置は、遠心式クラッチを用いたものであることを特徴とするシャッター落下防止装置。

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