JP4524598B2 - Electric shutter driving device and electric shutter opening and closing device - Google Patents
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本発明は電動モータを有する電動シャッター駆動装置、及び、電動シャッター駆動装置によりシャッターを開閉させる電動シャッター開閉装置に関する。 The present invention relates to an electric shutter driving device having an electric motor and an electric shutter opening / closing device that opens and closes a shutter by the electric shutter driving device.
特許文献1は、電動シャッター開閉装置に組み込まれる電動シャッター駆動装置を開示している。この電動シャッター駆動装置は、電動モータと、シャッターを巻取可能なシャッター巻取体に直接または間接的に接続されシャッター巻取体を回転させることによりシャッターを開閉する出力軸と、電動モータと出力軸との間に設けられた動力伝達機構とを備えている。 Patent document 1 is disclosing the electric shutter drive device integrated in an electric shutter opening / closing apparatus. The electric shutter driving device includes an electric motor, an output shaft that is connected directly or indirectly to a shutter winder capable of winding the shutter, and opens and closes the shutter by rotating the shutter winder, an electric motor and an output And a power transmission mechanism provided between the shaft and the shaft.
上記した電動シャッター駆動装置によれば、電動モータと出力部との間にブレーキ機構が設けられている。ブレーキ機構は、電動モータが駆動して出力軸が回転されるときにブレーキを解除するブレーキ解除形態と、侵入者等により回転入力が出力軸に与えられるときにブレーキをかけて出力軸の回転を抑制するブレーキ作用形態とに設定可能とされている。 According to the electric shutter driving device described above, the brake mechanism is provided between the electric motor and the output unit. The brake mechanism consists of a brake release mode that releases the brake when the electric motor is driven and the output shaft is rotated, and the rotation of the output shaft by applying a brake when a rotation input is given to the output shaft by an intruder or the like. It is possible to set the brake action mode to be suppressed.
通常の使用形態では、操作スイッチの操作により電動モータが回転駆動し、その駆動力は動力伝達機構を介して出力軸に伝達され、シャッター巻取体が回転する。そしてシャッターがシャッター巻取体に巻き取られてシャッターが開放したり、あるいは、シャッターがシャッター巻取体から巻き外されてシャッターが閉鎖したりする。このような通常の使用形態では、ブレーキ機構はブレーキ解除形態となるため、出力軸は円滑に回転できる。 In a normal usage pattern, the electric motor is rotationally driven by the operation of the operation switch, the driving force is transmitted to the output shaft through the power transmission mechanism, and the shutter winder rotates. Then, the shutter is wound around the shutter winder and the shutter is opened, or the shutter is unwound from the shutter winder and the shutter is closed. In such a normal use form, the brake mechanism is in a brake release form, so that the output shaft can rotate smoothly.
これに対して、侵入者等が外方からシャッターを強制的に開放させようとするときには、侵入者等により回転入力が出力軸に与えられる。このときブレーキ機構はブレーキ作用形態となるため、シャッターを開放させる荷重が過大となり、シャッター巻取体の回転が抑えられ、侵入者等によるシャッターの開放操作は抑えられる。
ところで、停電時、故障時、災害時といった非常時等においては、シャッターを手動で迅速に開放させることが要請される。そこで上記した特許文献1によれば、ブレーキ機構のブレーキ作用を解除させるためのブレーキ解除機構が設けられている。このため停電時や災害時等の非常時等において、ブレーキ解除機構の操作部によりブレーキ作用形態を解除すれば、ブレーキ機構がブレーキ作用形態からブレーキ解除形態に切り替わり、シャッターを手動により小さな荷重で迅速に開放させることができる。 By the way, in the event of an emergency such as a power failure, failure or disaster, it is required to manually open the shutter quickly. Therefore, according to Patent Document 1 described above, a brake release mechanism for releasing the brake action of the brake mechanism is provided. For this reason, in the event of a power failure or an emergency such as a disaster, if the brake action mode is released using the operating part of the brake release mechanism, the brake mechanism switches from the brake action mode to the brake release mode, and the shutter can be quickly moved manually with a small load. Can be opened.
しかしながら、電動シャッター開閉装置によっては、ブレーキ機構を切り替えるとき、大きなトルクが出力軸には作用していることがある。この場合においても、ブレーキ解除機構の操作部を操作させる荷重を小さくし、ブレーキ解除を迅速に行うことが要請されている。 However, depending on the electric shutter opening / closing device, a large torque may act on the output shaft when the brake mechanism is switched. Even in this case, it is required to reduce the load for operating the operation portion of the brake release mechanism and to quickly release the brake.
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、係合部と被係合部とを離脱させる抜き荷重を低減させるのに有利であり、ブレーキ解除を迅速に行うのに有利な電動シャッター駆動装置、及び、電動シャッター開閉装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is an electric shutter that is advantageous for reducing a pulling load for releasing the engaging portion and the engaged portion, and is advantageous for quickly releasing the brake. It is an object to provide a driving device and an electric shutter opening / closing device.
(1)様相1の本発明に係る電動シャッター駆動装置は、電動モータと、シャッターを巻取可能なシャッター巻取体を回転させることによりシャッターを開閉する出力部と、電動モータと出力部との間に設けられ、電動モータの駆動力を出力部に伝達する動力伝達機構と、電動モータと出力部との間に設けられ、電動モータが駆動して出力部が回転されるときにブレーキを軽減または解除するブレーキ解除形態と、出力部の回転を抑制するブレーキ作用形態とに設定可能なブレーキ機構と、
ブレーキ機構をブレーキ解除形態に設定するブレーキ解除機構と、
電動モータ、動力伝達機構、ブレーキ機構、ブレーキ解除機構を有する基体とを具備する電動シャッター駆動装置において、
ブレーキ解除機構は、
回転入力が出力部に与えられたとき前記出力部の回転に連動して回転すると共に出力部よりも増速されて回転すると共に、被係合部を有する連動回転体と、
連動回転体の被係合部に係脱可能に係合することにより連動回転体を回り止めしてブレーキ機構を前記ブレーキ作用形態及びブレーキ解除形態のうちのいずれか一方とすると共に、連動回転体の被係合部から離脱されてブレーキ機構をブレーキ作用形態及びブレーキ解除形態のうちのいずれか他方とする係合部とを具備しており、
連動回転体と出力部との間には減速手段が設けられており、減速手段は、電動モータから出力部へ向けて動力伝達するときに減速させると共に、出力部から電動モータへ向けて動力伝達するときに連動回転体を増速させることを特徴とするものである。
(1) An electric shutter drive device according to the present invention of aspect 1 includes an electric motor, an output unit that opens and closes the shutter by rotating a shutter winder capable of winding the shutter, and an electric motor and an output unit. Provided between the power transmission mechanism that transmits the driving force of the electric motor to the output unit, and between the electric motor and the output unit, the brake is reduced when the electric motor is driven and the output unit is rotated Or a brake mechanism that can be set to a brake release form to be released and a brake action form to suppress rotation of the output unit,
A brake release mechanism for setting the brake mechanism to a brake release mode;
In an electric shutter drive device comprising an electric motor, a power transmission mechanism, a brake mechanism, and a base having a brake release mechanism,
The brake release mechanism
When the rotation input is given to the output unit, it rotates in conjunction with the rotation of the output unit and is rotated at a higher speed than the output unit, and has an engaged rotating body,
The interlocking rotating body is removably engaged with the engaged portion of the interlocking rotating body to prevent the interlocking rotating body from rotating, and the brake mechanism is set to one of the brake action mode and the brake releasing mode. An engagement portion that is separated from the engaged portion of the brake mechanism and uses the brake mechanism as one of the brake operation mode and the brake release mode ,
A speed reduction means is provided between the interlocking rotator and the output section. The speed reduction means decelerates when transmitting power from the electric motor to the output section, and transmits power from the output section to the electric motor. In this case, the speed of the interlocking rotator is increased .
(2)様相2の本発明に係る電動シャッター駆動装置は、電動モータと、(2) An electric shutter driving device according to the present invention of
シャッターを巻取可能なシャッター巻取体を回転させることによりシャッターを開閉する出力部と、 An output unit that opens and closes the shutter by rotating a shutter winder capable of winding the shutter;
電動モータと出力部との間に設けられ、電動モータの駆動力を出力部に伝達する動力伝達機構と、 A power transmission mechanism that is provided between the electric motor and the output unit and transmits the driving force of the electric motor to the output unit;
電動モータと出力部との間に設けられ、電動モータが駆動して出力部が回転されるときにブレーキを軽減または解除するブレーキ解除形態と、出力部の回転を抑制するブレーキ作用形態とに設定可能なブレーキ機構と、 A brake release mode that is provided between the electric motor and the output unit and reduces or releases the brake when the electric motor is driven to rotate the output unit, and a brake action mode that suppresses rotation of the output unit. Possible brake mechanism,
ブレーキ機構をブレーキ解除形態に設定するブレーキ解除機構と、 A brake release mechanism for setting the brake mechanism to a brake release mode;
電動モータ、動力伝達機構、ブレーキ機構、ブレーキ解除機構を有する基体とを具備する電動シャッター駆動装置において、 In an electric shutter drive device comprising an electric motor, a power transmission mechanism, a brake mechanism, and a base having a brake release mechanism,
ブレーキ解除機構は、 The brake release mechanism
回転入力が出力部に与えられたとき出力部の回転に連動して回転すると共に出力部よりも増速されて回転すると共に、被係合部を有する連動回転体と、 When the rotation input is given to the output unit, it rotates in conjunction with the rotation of the output unit and is rotated at a higher speed than the output unit, and has an engaged rotating body having an engaged portion;
連動回転体の被係合部に係脱可能に係合することにより連動回転体を回り止めしてブレーキ機構を前記ブレーキ作用形態及びブレーキ解除形態のうちのいずれか一方とすると共に、連動回転体の前記被係合部から離脱されてブレーキ機構をブレーキ作用形態及びブレーキ解除形態のうちのいずれか他方とする係合部とを具備しており、 The interlocking rotating body is removably engaged with the engaged portion of the interlocking rotating body to prevent the interlocking rotating body from rotating, and the brake mechanism is set to one of the brake action mode and the brake releasing mode. An engagement portion that is separated from the engaged portion of the brake mechanism and uses the brake mechanism as one of the brake action mode and the brake release mode,
連動回転体と出力部との間には減速手段が設けられており、減速手段は、電動モータから出力部へ向けて動力伝達するときに減速させると共に、出力部から電動モータへ向けて動力伝達するときに連動回転体を増速させることを特徴とするものである。A speed reduction means is provided between the interlocking rotator and the output section. The speed reduction means decelerates when transmitting power from the electric motor to the output section, and transmits power from the output section to the electric motor. In this case, the speed of the interlocking rotator is increased.
(3)様相3に係る本発明に係る電動シャッター開閉装置は、シャッターと、シャッターを巻取可能なシャッター巻取体と、シャッター巻取体を巻取方向及び巻き外し方向に回転させる電動シャッター駆動装置とを具備する電動シャッター開閉装置において、電動シャッター駆動装置は、上記した様相1または2に係る電動シャッター駆動装置であることを特徴とするものである。
( 3 ) An electric shutter opening and closing device according to the present invention according to
(4)出力部は、シャッターを巻取可能なシャッター巻取体に直接または間接的に接続される。通常の使用形態では、電動モータが回転駆動し、その駆動力は動力伝達機構を介して出力部に伝達され、シャッター巻取体が回転し、シャッターがシャッター巻取体に巻き取られてシャッターが開放したり、あるいは、シャッターがシャッター巻取体から巻き外されてシャッターが閉鎖したりする。 ( 4 ) The output unit is directly or indirectly connected to a shutter winder capable of winding the shutter. In a normal usage mode, the electric motor is driven to rotate, and the driving force is transmitted to the output unit via the power transmission mechanism, the shutter winder rotates, and the shutter is wound around the shutter winder so that the shutter is The shutter is opened or the shutter is unwound from the shutter winder and the shutter is closed.
侵入者等が外方からシャッターを強制的に開放させようとするときには、ブレーキ機構はブレーキ作用形態とされているため、シャッターを開放させる荷重が過大となり、シャッター巻取体の回転が抑えられ、侵入者等によるシャッターの開放操作は抑えられる。 When an intruder or the like tries to forcibly open the shutter from the outside, the brake mechanism is in the brake action form, so the load to open the shutter becomes excessive, and the rotation of the shutter winder is suppressed, Shutter opening operation by an intruder or the like can be suppressed.
ところで、動力伝達機構が電動モータと出力部とを接続していると、シャッターが手動で開放されるとき、次の作用が生じる。即ち、停電時、故障時、災害時といった非常時等においては、シャッターを手動で迅速に開放させることが要請されるが、ブレーキ機構のブレーキ作用を解除させるためのブレーキ解除機構が設けられている。このためブレーキ解除機構によりブレーキを解除すれば、ブレーキ機構がブレーキ作用形態からブレーキ解除形態に切り替わり、シャッターを手動により小さな荷重で迅速に開放させることができる。しかしながら、電動シャッター開閉装置によっては、大きなトルクが出力軸に作用していることがある。この場合においても、ブレーキ解除機構を操作させる荷重が大きくなるおそれがある。 By the way, when the power transmission mechanism connects the electric motor and the output unit, the following action occurs when the shutter is manually opened. That is, in the event of an emergency such as a power failure, failure, or disaster, it is required to manually open the shutter quickly, but a brake release mechanism is provided to release the brake action of the brake mechanism. . For this reason, if the brake is released by the brake release mechanism, the brake mechanism is switched from the brake operation mode to the brake release mode, and the shutter can be quickly opened manually with a small load. However, a large torque may act on the output shaft depending on the electric shutter opening / closing device. Even in this case, the load for operating the brake release mechanism may increase.
この点について本発明によれば、ブレーキ解除機構は、出力部の回転に連動して回転すると共に出力部よりも増速されて回転する連動回転体と、連動回転体の被係合部に係脱可能に係合する係合部とを備えている。回転入力が出力部に与えられるとき、出力部を介して連動回転体にも動力が伝達される。この場合、本発明によれば、連動回転体は出力部よりも増速される。ここで、連動回転体が出力部よりも増速されることは、連動回転体のトルクが出力部のトルクよりも減少することに相当する。このよう出力部のトルクよりも、連動回転体のトルクを減少させることができるため、連動回転体の被係合部に係合して連動回転体を回り止めしていた係合部を、連動回転体の被係合部から抜いて離脱させる抜き荷重を減少させることができる。従ってブレーキ解除を迅速に行うのに有利となる。 In this regard, according to the present invention, the brake release mechanism is engaged with the interlocking rotating body that rotates in conjunction with the rotation of the output unit and that is rotated at a higher speed than the output unit, and the engaged portion of the interlocking rotating body. And an engaging portion that removably engages. When rotation input is given to the output unit, power is also transmitted to the interlocking rotating body via the output unit. In this case, according to the present invention, the interlocking rotating body is accelerated more than the output unit. Here, the speed increase of the interlocking rotating body relative to the output unit corresponds to the torque of the interlocking rotating body being reduced more than the torque of the output unit. Since the torque of the interlocking rotator can be reduced more than the torque of the output part, the engaging part that is engaged with the engaged part of the interlocking rotator and prevents the interlocking rotator from rotating is interlocked. It is possible to reduce the extraction load that is extracted from the engaged portion of the rotating body and separated. Therefore, it is advantageous to quickly release the brake.
各様相に係る本発明によれば、前述したように、回転入力が出力部に与えられるとき、連動回転体は出力部よりも増速されるため、出力部のトルクよりも連動回転体のトルクを減少させることができる。このため、連動回転体の被係合部に係合して連動回転体を回り止めしていた係合部と、連動回転体の被係合部とを離脱させる荷重を減少させるのに有利となる。従ってブレーキ解除を迅速に行うのに有利となる。 According to the present invention relating to each aspect , as described above, when the rotational input is given to the output unit, the interlocking rotating body is accelerated more than the output unit, so the torque of the interlocking rotating body is higher than the torque of the output unit. Can be reduced. For this reason, it is advantageous in reducing the load that separates the engaging portion that has engaged the engaged portion of the interlocking rotating body and prevented the interlocking rotating body from rotating, and the engaged portion of the interlocking rotating body. Become. Therefore, it is advantageous to quickly release the brake.
様相1に係る本発明によれば、連動回転体と出力部との間には増速手段が設けられており、増速手段は、出力部から連動回転体へ向けて動力伝達するときに連動回転体を増速させる。増速手段は、出力部に回転入力が与えられるとき、出力部から電動モータへ向かおうとする動力伝達においては、連動回転体を増速させる。速度とトルクは基本的には逆の関係であるため、連動回転体が増速手段により増速すれば、連動回転体に作用するトルクを減少させることができる。このため連動回転体の被係合部と係合部とが係合しているとき、被係合部と係合部とを抜いて離脱させる抜き荷重を低減させるのに有利となる。According to the present invention relating to aspect 1, the speed increasing means is provided between the interlocking rotator and the output part, and the speed increasing means is interlocked when power is transmitted from the output part to the interlocking rotator. Increase the speed of the rotating body. The speed increasing means increases the speed of the interlocking rotator in power transmission from the output section to the electric motor when a rotation input is given to the output section. Since the speed and the torque are basically opposite to each other, if the interlocking rotator is accelerated by the speed increasing means, the torque acting on the interlocking rotator can be reduced. For this reason, when the engaged part and the engaging part of the interlocking rotating body are engaged, it is advantageous to reduce the pulling load that causes the engaged part and the engaging part to be pulled out and separated.
様相2に係る本発明によれば、連動回転体と出力部との間には減速手段が設けられており、減速手段は、電動モータから出力部へ向けて動力伝達するときに減速させると共に、出力部から電動モータへ向けて動力伝達するときに連動回転体を増速させる。このように減速機構は、電動モータから出力部へ動力伝達するときに減速させる。逆に、この減速手段は、出力部に回転入力が与えられるとき、出力部から電動モータへの動力伝達においては、連動回転体を増速させる。速度とトルクは基本的には逆の関係であるため、連動回転体が増速すれば、連動回転体に作用するトルクを減少させることができる。このため連動回転体の被係合部と係合部とが係合しているとき、被係合部と係合部とを抜いて離脱させる抜き荷重を低減させるのに有利となる。According to the present invention relating to
本発明に係る電動シャッター駆動装置は、電動モータと、シャッター巻取体を回転させることによりシャッターを開閉する出力部と、電動モータと出力部との間に設けられた動力伝達機構と、電動モータと出力部との間に設けられたブレーキ機構と、ブレーキの軽減または解除を行うブレーキ解除機構とを備えている。出力部は、シャッターを巻取可能なシャッター巻取体に直接または間接的に接続される。動力伝達機構は、電動モータの駆動力を出力部に伝達するものであり、減速ギヤ機構を含むことができる。代表的な減速ギヤ機構としては平ギヤ機構または遊星ギヤ機構が挙げられる。 An electric shutter driving device according to the present invention includes an electric motor, an output unit that opens and closes the shutter by rotating the shutter winder, a power transmission mechanism provided between the electric motor and the output unit, and an electric motor And a brake mechanism provided between the output portion and a brake release mechanism for reducing or releasing the brake. The output unit is directly or indirectly connected to a shutter winder capable of winding the shutter. The power transmission mechanism transmits the driving force of the electric motor to the output unit, and can include a reduction gear mechanism. A typical reduction gear mechanism includes a flat gear mechanism or a planetary gear mechanism.
ブレーキ機構は、電動モータが駆動して出力部が回転されるときにブレーキを軽減または解除するブレーキ解除形態と、回転入力が出力部に与えられるとき出力部の回転を抑制するブレーキ作用形態とに設定可能とされている。ブレーキ機構は、回転可能となる形態と回転止めされる形態とに設定可能に設けられたブレーキ筒体と、ブレーキ筒体に摩擦摺動可能なブレーキ部材とを備えている。この場合、ブレーキ筒体が回転可能であれば、ブレーキを解除できる。ブレーキ筒体が回転止めされていれば、ブレーキが作用する。ブレーキ材としてはコイルバネ、捻りコイルバネ、摩擦材(ライニング材、シューを含む)等を例示できる。 The brake mechanism includes a brake release mode that reduces or releases the brake when the electric motor is driven and the output unit is rotated, and a brake operation mode that suppresses the rotation of the output unit when a rotation input is given to the output unit. It can be set. The brake mechanism includes a brake cylinder body that can be set in a form that can rotate and a form that is prevented from rotating, and a brake member that can frictionally slide on the brake cylinder body. In this case, if the brake cylinder is rotatable, the brake can be released. If the brake cylinder is prevented from rotating, the brake will act. Examples of the brake material include a coil spring, a torsion coil spring, a friction material (including a lining material and a shoe), and the like.
好ましい形態によれば、ブレーキ解除機構は、出力部から動力伝達機構を介して電動モータに向かう回転入力が出力部に与えられるとき、ブレーキ機構によるブレーキを軽減または解除すると共に、動力伝達機構を介しての動力伝達を遮断する。ブレーキ解除機構は、ブレーキ機構によるブレーキを軽減または解除する。好ましい形態によれば、ブレーキ解除機構は、出力部から動力伝達機構を介して電動モータに向かう動力伝達を遮断するように設定されている形態を例示できる。出力部から動力伝達機構を介して電動モータに向かう回転入力が出力部に与えられるとき、ブレーキ解除機構によりブレーキが解除されるため、シャッターを開閉させる荷重を小さくすることができる。更に、出力部から動力伝達機構を介して電動モータに向かう動力伝達が遮断されるため、電動モータの空転は防止される。従って、電動モータのコキングトルク等の影響を抑えることができる。故にシャッターを開閉させる荷重を一層小さくすることができる。従って停電時や災害時等の非常時において、シャッターを手動で速く開放させることができる。ここで、コキングトルクとは、電動モータに通電していないときにおいて、電動モータのモータ軸が空転するときに生じる抵抗力を意味する。この抵抗力は、一般的には電動モータの回転子と固定子との間の磁気力に起因すると言われている。 According to a preferred embodiment, the brake release mechanism reduces or releases the braking by the brake mechanism when the rotation input from the output unit to the electric motor through the power transmission mechanism is given to the output unit, and also via the power transmission mechanism. All power transmission is cut off. The brake release mechanism reduces or releases the brake by the brake mechanism. According to a preferred mode, the brake release mechanism can be exemplified as a mode that is set so as to cut off the power transmission from the output unit to the electric motor via the power transmission mechanism. When a rotation input from the output unit to the electric motor via the power transmission mechanism is given to the output unit, the brake is released by the brake release mechanism, so that the load for opening and closing the shutter can be reduced. Furthermore, since power transmission from the output unit to the electric motor via the power transmission mechanism is interrupted, idling of the electric motor is prevented. Therefore, the influence of the coking torque or the like of the electric motor can be suppressed. Therefore, the load for opening and closing the shutter can be further reduced. Accordingly, the shutter can be manually opened quickly in case of an emergency such as a power failure or a disaster. Here, the coking torque means a resistance force generated when the motor shaft of the electric motor rotates idly when the electric motor is not energized. This resistance force is generally said to be caused by a magnetic force between the rotor and the stator of the electric motor.
上記した遊星ギヤ機構は、電動モータにより作動される太陽ギヤと、太陽ギヤの外周側に配置されたインターナルギヤと、太陽ギヤとインターナルギヤとの間に介在する。プラネタリギヤと、プラネタリギヤに係合するキャリアとを備えている。遊星ギヤ機構は小型化に有利である。太陽ギヤは一般的には遊星ギヤ機構の中央域に配置されるギヤを意味する。インターナルギヤは、一般的にはプラネタリギヤと噛み合う内歯をもつギヤを意味する。キャリアは一般的にはプラネタリギヤに係合する。遊星ギヤ機構によれば、太陽ギヤ、インターナルギヤ、キャリアのうちのいずれか一方を固定して回転止めすれば、所定の減速比により動力伝達が行われる。また、当該一方の回転止めを解除すれば、遊星ギヤ機構を介しての動力伝達は遮断される。 The planetary gear mechanism described above is interposed between a sun gear operated by an electric motor, an internal gear disposed on the outer peripheral side of the sun gear, and the sun gear and the internal gear. A planetary gear and a carrier engaged with the planetary gear are provided. The planetary gear mechanism is advantageous for downsizing. The sun gear generally means a gear arranged in the central region of the planetary gear mechanism. An internal gear generally means a gear having internal teeth that mesh with a planetary gear. The carrier generally engages the planetary gear. According to the planetary gear mechanism, if any one of the sun gear, the internal gear, and the carrier is fixed and stopped, power is transmitted at a predetermined reduction ratio. Further, if the one rotation stop is released, power transmission through the planetary gear mechanism is interrupted.
前記したように本発明によれば、ブレーキ解除機構は、被係合部を有する連動回転体と、連動回転体の被係合部に係合して連動回転体を回り止めする係合部とを有する。係合部と被係合部とが係合すると、連動回転体は回り止めされ、ブレーキ機構を、ブレーキ作用形態及びブレーキ解除形態のうちのいずれか一方とする。また、連動回転体の被係合部と係合部とが離脱すると、ブレーキ機構を、ブレーキ解除形態及びブレーキ解除形態のうちのいずれか他方とする。前記した係合部としては例えば凸または凹で形成できる。被係合部としては、係合部に係合できるように、例えば凹または凸で形成できる。凸としてはピン状、突起状を例示できる。凹としては溝、孔を例示できる。 As described above, according to the present invention, the brake release mechanism includes the interlocking rotating body having the engaged portion, and the engaging portion that engages with the engaged portion of the interlocking rotating body and prevents the interlocking rotating body from rotating. Have When the engaging portion and the engaged portion are engaged, the interlocking rotating body is prevented from rotating, and the brake mechanism is set to either one of the brake operation mode and the brake release mode. Further, when the engaged portion and the engaging portion of the interlocking rotating body are separated, the brake mechanism is set to one of the brake release form and the brake release form. The engaging portion described above can be formed, for example, convex or concave. The engaged portion can be formed, for example, in a concave or convex shape so that it can be engaged with the engaging portion. Examples of the protrusion include a pin shape and a protrusion shape. Examples of the recess include a groove and a hole.
本発明によれば、ブレーキ解除機構は、出力部から動力伝達機構を介して電動モータに向かう回転入力が出力部に与えられるとき、ブレーキ機構を構成する部品と動力伝達機構を構成する部品とを連動させることにより、ブレーキを軽減または解除すると共に、動力伝達機構を介しての動力伝達を遮断する形態を例示できる。この場合、双方の部品の連動性を高めることができる。『ブレーキ機構を構成する部品と動力伝達機構を構成する部品とを連動させる』とは、ブレーキ機構を構成する部品と動力伝達機構を構成する部品とを機械的結合により連動させる形態でも良いし、あるいは、ブレーキ機構を構成する部品と動力伝達機構を構成する部品とを一体成形している形態でも良い。 According to the present invention, the brake release mechanism includes a component constituting the brake mechanism and a component constituting the power transmission mechanism when a rotation input from the output portion to the electric motor via the power transmission mechanism is given to the output portion. By interlocking, it is possible to exemplify a mode in which braking is reduced or released and power transmission through the power transmission mechanism is interrupted. In this case, the interlocking property of both parts can be improved. `` Synchronizing the parts constituting the brake mechanism and the parts constituting the power transmission mechanism '' may be a form in which the parts constituting the brake mechanism and the parts constituting the power transmission mechanism are interlocked by mechanical coupling, Or the form which integrally forms the component which comprises a brake mechanism and the component which comprises a power transmission mechanism may be sufficient.
また本発明によれば、ブレーキ解除機構が操作部を有する形態を例示できる。操作部は、ブレーキを軽減または解除すると共に動力伝達機構を介しての動力伝達を遮断する形態と、動力伝達機構を介しての動力伝達を遮断しない形態とに切り替えることができる。この場合、操作部により、ブレーキを軽減または解除せず且つ動力伝達機構を介しての動力伝達を遮断しない形態に設定できるため、ブレーキ機構をブレーキ作用形態に設定できる。この場合、侵入者等が外方からシャッターを強制的に開放させようとしても、ブレーキ機構のブレーキが作用するため、シャッターを開放させる荷重が過大となり、侵入者等によるシャッターの強制開放が抑えられる。 Moreover, according to this invention, the brake release mechanism can illustrate the form which has an operation part. The operation unit can switch between a mode in which the brake is reduced or released and power transmission through the power transmission mechanism is blocked and a mode in which power transmission through the power transmission mechanism is not blocked. In this case, the brake mechanism can be set to the brake action mode because the operation unit can be set to a mode in which the brake is not reduced or released and the power transmission via the power transmission mechanism is not interrupted. In this case, even if an intruder or the like tries to forcibly open the shutter from the outside, the brake of the brake mechanism acts, so the load for opening the shutter becomes excessive, and the forced opening of the shutter by the intruder or the like can be suppressed. .
本発明によれば、ブレーキ機構を構成するブレーキ筒体と、遊星ギヤ機構を構成するインターナルギヤ、キャリア、太陽ギヤのうちの一つとは、連動するように設定されている形態を例示できる。この場合、ブレーキ機構を構成するブレーキ筒体と、遊星ギヤ機構を構成するインターナルギヤ、キャリア、太陽ギヤのうちの一つとを、凹凸係合等の機械的結合により一体的に連動させることができる。この場合、ブレーキ筒体とインターナルギヤ(またはキャリア、太陽ギヤ)との連動性を高めることができる。ブレーキ筒体の材質とインターナルギヤ(またはキャリア、太陽ギヤ)の材質とを変えることができる。また、連動性を高めるべく、ブレーキ機構を構成するブレーキ筒体と、遊星ギヤ機構を構成するインターナルギヤ、キャリア、太陽ギヤのうちの一つとは、一体的に成形することにしても良い。 According to the present invention, the brake cylinder constituting the brake mechanism and one of the internal gear, the carrier, and the sun gear constituting the planetary gear mechanism can be exemplified as being configured to be interlocked. In this case, the brake cylinder constituting the brake mechanism and one of the internal gear, the carrier, and the sun gear constituting the planetary gear mechanism can be integrally interlocked by mechanical coupling such as uneven engagement. it can. In this case, the linkage between the brake cylinder and the internal gear (or carrier, sun gear) can be enhanced. The material of the brake cylinder and the material of the internal gear (or carrier, sun gear) can be changed. Further, in order to enhance the interlocking property, the brake cylinder constituting the brake mechanism and one of the internal gear, the carrier, and the sun gear constituting the planetary gear mechanism may be integrally formed.
本発明によれば、好ましくは、ブレーキ解除機構は、ブレーキ筒体、インターナルギヤ、キャリア、太陽ギヤのうちの一つと連動する連動回転体と、連動回転体に係合可能に係合する係合部を備えており、係合部と連動回転体との係合によって、ブレーキ筒体、インターナルギヤ、キャリア、太陽ギヤを回転止めすることができる。この場合、係合部と連動回転体との係合を解除させて離脱させれば、ブレーキ筒体、インターナルギヤ、キャリア、太陽ギヤが回転可能となり、ブレーキ解除と、動力伝達機構を介しての動力伝達の解除(切断)との双方を行うことができる。 According to the present invention, preferably, the brake release mechanism includes an interlocking rotating body that interlocks with one of the brake cylinder, the internal gear, the carrier, and the sun gear, and an engagement that engages with the interlocking rotating body. The joint part is provided, and the brake cylinder, the internal gear, the carrier, and the sun gear can be prevented from rotating by the engagement between the engaging part and the interlocking rotating body. In this case, if the engagement between the engaging portion and the interlocking rotating body is released and released, the brake cylinder, the internal gear, the carrier, and the sun gear can be rotated, and the brake is released via the power transmission mechanism. Both power transmission release (disconnection) can be performed.
本発明によれば、好ましくは、ブレーキ機構を構成するブレーキ筒体と、遊星ギヤ機構を構成するインターナルギヤ、キャリア、太陽ギヤのうちの一つとは、連動するように設定されている形態を例示できる。この場合、ブレーキ筒体と、遊星ギヤ機構のインターナルギヤ、キャリア、太陽ギヤのうちの一つとは、凹凸嵌合等の機械的手段より結合されて連動する形態を例示できる。 According to the present invention, preferably, the brake cylinder constituting the brake mechanism and one of the internal gear, the carrier, and the sun gear constituting the planetary gear mechanism are configured to be interlocked. It can be illustrated. In this case, the brake cylinder and one of the internal gear, the carrier, and the sun gear of the planetary gear mechanism can be exemplified by being coupled and interlocked by mechanical means such as concave-convex fitting.
あるいは、ブレーキ機構を構成するブレーキ筒体と、遊星ギヤ機構を構成するインターナルギヤ、キャリア、太陽ギヤのいずれかとを一体的に成形しても良い。本発明によれば、ブレーキ解除機構は、ブレーキ筒体、キャリア、太陽ギヤに連動する連動回転体に係合可能に係合する係合部を備えており、ブレーキ筒体、キャリア、太陽ギヤの回転止めを解除することにより、ブレーキ解除と動力伝達の切断を行うことができる。 Or you may shape | mold integrally the brake cylinder which comprises a brake mechanism, and the internal gear, carrier, and sun gear which comprise a planetary gear mechanism. According to the present invention, the brake release mechanism includes an engagement portion that engages with a brake cylinder, a carrier, a sun gear, and an interlocking rotary body that can be engaged with the brake cylinder, the carrier, and the sun gear. By releasing the rotation stop, it is possible to release the brake and disconnect the power transmission.
様相1に係る本発明によれば、連動回転体と出力部との間には増速手段が設けられており、増速手段は、出力部から連動回転体へ向けて動力伝達するときに連動回転体を増速させる。増速手段は、出力部に回転入力が与えられるとき、出力部から電動モータへ向かおうとする動力伝達においては、連動回転体を増速させる。速度とトルクは基本的には逆の関係であるため、連動回転体が増速手段により増速すれば、連動回転体に作用するトルクを減少させることができる。このため連動回転体の被係合部と係合部とが係合しているとき、被係合部と係合部とを抜いて離脱させる抜き荷重を低減させるのに有利となる。増速手段としては、遊星ギヤ機構、平ギヤ機構等のギヤ機構、あるいは他の増速機構を採用できる。 According to the present invention according to aspect 1, it is provided with a speed increasing means between the communicating dynamic rotor and the output unit, the speed increasing means, when the power transmission direction from the output portion to interlock the rotary body Increase the speed of the linked rotating body. The speed increasing means increases the speed of the interlocking rotator in power transmission from the output section to the electric motor when a rotation input is given to the output section. Since the speed and the torque are basically opposite to each other, if the interlocking rotator is accelerated by the speed increasing means, the torque acting on the interlocking rotator can be reduced. For this reason, when the engaged part and the engaging part of the interlocking rotating body are engaged, it is advantageous to reduce the pulling load that causes the engaged part and the engaging part to be pulled out and separated. As the speed increasing means, a gear mechanism such as a planetary gear mechanism or a flat gear mechanism, or another speed increasing mechanism can be employed.
様相2に係る本発明によれば、連動回転体と出力部との間には減速手段が設けられており、減速手段は、電動モータから出力部へ向けて動力伝達するときに減速させると共に、出力部から電動モータへ向けて動力伝達するときに連動回転体を増速させる。このように減速機構は、電動モータから出力部へ動力伝達するときに減速させる。逆に、この減速手段は、出力部に回転入力が与えられるとき、出力部から電動モータへの動力伝達においては、連動回転体を増速させる。速度とトルクは基本的には逆の関係であるため、連動回転体が増速すれば、連動回転体に作用するトルクを減少させることができる。このため連動回転体の被係合部と係合部とが係合しているとき、被係合部と係合部とを抜いて離脱させる抜き荷重を低減させるのに有利となる。減速手段としては、遊星ギヤ機構、平ギヤ機構等のギヤ機構、あるいは他の減速機構を採用できる。
According to the present invention according to
本発明に係る電動シャッター開閉装置は、シャッターと、シャッターを巻取可能なシャッター巻取体と、シャッター巻取体を巻取方向及び巻き外し方向に回転させる電動シャッター駆動装置とを具備する。電動シャッター駆動装置は、上記した様相1または2に係る電動シャッター駆動装置である。シャッターは開口を開閉させる遮蔽部材の意味であり、スラットが一般的であるが、場合によっては、カーテン、幕でも良い。
An electric shutter opening and closing device according to the present invention includes a shutter, a shutter winder that can wind the shutter, and an electric shutter driving device that rotates the shutter winder in a winding direction and an unwinding direction. The electric shutter driving device is an electric shutter driving device according to
以下、本発明の実施例1について図1〜図7を参照して説明する。図1は電動シャッター開閉装置の全体の概念を示す。本実施例は構造物の出入り用の開口を開閉する電動シャッター開閉装置に適用したものである。図1は電動シャッター開閉装置を模式的に示す。図1に示すように、電動シャッター開閉装置1は家屋、ビル、工場、車両(乗用車、トレーラー、トラック、列車を含む)、船体等の構造物に設けられており、人又は車両などが出入りする開口10を開閉するものである。電動シャッター開閉装置1は、開口10に設けられた縦方向にのびる平行に並走された2本のガイドレール11と、ガイドレール11に沿って昇降され昇降に伴い開口を開閉させると共にストッパ12aをもつ遮蔽部材としてのシャッター12と、ガイドレール11の上部側に設けられた横軸固定形の非回転の支軸13と、支軸13に支持され図略の連結部材を介して互いに連結された複数の回転可能なシャッター巻取体として機能する従動輪14(14a、14b、14c、14d)と、従動輪14aに対して離間して配置された回転可能な駆動輪15(スプロケット)と、駆動輪15と従動輪14aとの間に架設されたエンドレス状をなす伝達部材16(チェーン)と、駆動輪15を回転させる電動シャッター駆動装置2とを備えている。図1に示すように、従動輪14aはスプロケット状をなしており、従動輪14b、14c、14dは円盤状をなしている。シャッター12はスリット12cを有する。なお図1に示すように、ケース1c内には、支軸13、従動輪14、駆動輪15、伝達部材16、電動シャッター駆動装置2が内蔵されている。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows the overall concept of an electric shutter opening / closing device. This embodiment is applied to an electric shutter opening / closing device that opens and closes an opening for entering and exiting a structure. FIG. 1 schematically shows an electric shutter opening and closing device. As shown in FIG. 1, the electric shutter opening / closing device 1 is provided in a structure such as a house, a building, a factory, a vehicle (including a passenger car, a trailer, a truck, a train), a hull, etc., and a person or a vehicle enters and exits. The
支軸13には、ねじりコイルバネで形成された付勢部材17が装備されている。付勢部材17はシャッター12を上向きに常時付勢する付勢力を有する。付勢部材17の上向きの付勢力は、基本的には、シャッター12の重量による下向きの負荷力と釣り合うように設定されている。このためシャッター12を開放させるとき、付勢部材17の上向きの付勢力はアシスト力として機能するため、シャッター12を持ち上げて開放させる力としては小さくて済む。なお、図1に示すように、電動シャッター駆動装置2は支軸13に対して離間した位置に支軸13に沿って配置されている。従動輪14aの径は駆動輪15の径よりも大きく設定されていると共に、従動輪14aの歯数は駆動輪15の歯数よりも多く設定されている。このため、従動輪14a、駆動輪15及び伝達部材16により減速機構19が構成されており、シャッター12の昇降速度を減速することができる。
The
図2は電動シャッター駆動装置2の内部を示す。電動シャッター駆動装置2は、基体20と、基体20の機械室21に設けられた電動モータ23と、基体20の機械室21に設けられた出力部として機能すると共に軸芯Pをもつ出力軸24と、基体20の機械室21に設けられた動力伝達機構3と、基体20の機械室21に設けられたブレーキ機構6とを備えている。電動モータ23→動力伝達機構3→ブレーキ機構6→出力軸24の順に直列的に配置されている。
FIG. 2 shows the inside of the electric
電動モータ23(例えばDCモータ)はモータ軸23aを有する。出力軸24はシャッター12を巻取可能なシャッター巻取体(従動輪14a〜14d)に伝達部材16を介して間接的に接続されている。出力軸24が回転すると、シャッター巻取体(従動輪14a〜14d)が回転し、シャッター12の巻き取り又は巻き外しが行われる。図2に示すように、出力軸24は基体20の先端部の軸受20mに回転可能に設けられており、先端部に回転体24xを有する。動力伝達機構3は、電動モータ23のモータ軸23aにより回転される減速ギヤ機構4と、減速ギヤ機構4に繋がる減速用の遊星ギヤ機構5とを備えている。減速ギヤ機構4は、電動モータ23のモータ軸23aにより噛み合う第1平ギヤ41と、第1平ギヤ41に噛み合う第2平ギヤ42と、第2平ギヤ42に噛み合う第3平ギヤ43とを備えており、電動モータ23の回転を減速させる。
The electric motor 23 (for example, a DC motor) has a
図2に示すように、遊星ギヤ機構5は、太陽ギヤ51と、太陽ギヤ51の外周側に配置されたリング形状をなすインターナルギヤ52と、太陽ギヤ51とインターナルギヤ52との間に介在する複数個のプラネタリギヤ53と、プラネタリギヤ53に係合するキャリア54とを備えている。太陽ギヤ51は外歯51uをもつ。インターナルギヤ52は内歯52iをもつ。プラネタリギヤ53は外歯53uをもつ。
As shown in FIG. 2, the planetary gear mechanism 5 includes a
遊星ギヤ機構5によれば、太陽ギヤ51、インターナルギヤ52、プラネタリギヤ53、キャリア54のうちのいずれか一方を固定して回転止めすれば、所定の減速比により動力伝達が行われる。また、当該一方の回転止めを解除してフリーとすれば、遊星ギヤ機構5を介しての動力伝達は遮断される。
According to the planetary gear mechanism 5, if any one of the
図2に示すように、太陽ギヤ51は減速ギヤ機構4の第3平ギヤ43に同軸的に繋がり、第3平ギヤ43により回転される。プラネタリギヤ53のシャフト55は連動できるようにキャリア54に係合している。
As shown in FIG. 2, the
本実施例によれば、図2に示すように、ブレーキ筒体60(ブレーキ機構6の部品)とインターナルギヤ52(動力伝達機構3の部品)とは一体的に成形されており、両者は連動するように設定されている。あるいは、ブレーキ筒体60(ブレーキ機構6の部品)とインターナルギヤ52(動力伝達機構3の部品)とを別部品として形成し、凹凸嵌合等の機械的結合手段により、連動するように設定しても良い。 According to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the brake cylinder 60 (part of the brake mechanism 6) and the internal gear 52 (part of the power transmission mechanism 3) are integrally formed. It is set to work together. Alternatively, the brake cylinder 60 (part of the brake mechanism 6) and the internal gear 52 (part of the power transmission mechanism 3) are formed as separate parts and set so as to be interlocked by mechanical coupling means such as uneven fitting. You may do it.
図4に示すように、ブレーキ機構6は、回転可能及び回転止め可能に設けられたブレーキ筒体60と、ブレーキ筒体60の内部にほぼ同軸的に配設されブレーキ筒体60の内周面に摩擦摺動可能なブレーキ部材として機能するスプリング62とを備えている。ブレーキ筒体60は外歯60uを有する。図4に示すように、スプリング62は、外径が収縮可能なコイルスプリング部63と、コイルスプリング部63の先端に一体的に形成された突起64a,64bとを有する。突起64a,64bはキャリア54及び出力軸24に隙間65,66を介して対面する。即ち、突起64a,64bとキャリア54との間には、隙間65が形成されている。突起64a,64bと出力軸24との間には、隙間66が形成されている。
As shown in FIG. 4, the
図4から理解できるように、電動モータ23が停止しており、出力軸24が駆動源となって軸芯Pの回りで矢印A1方向に回転すると、出力軸24の部位24aが突起64aを押圧しコイルスプリング部63がこれの拡径方向に動作する。このため、コイルスプリング部63がブレーキ筒体60の内周面60iを押圧する力が増加し、摩擦力が増加し、ブレーキ作用形態となる。また出力軸24の部位24aが軸芯Pの回りで矢印A2方向に回転すると、出力軸24が突起64bを押圧しコイルスプリング部63がこれの拡径方向に動作するため、コイルスプリング部63がブレーキ筒体60の内周面60iを押圧する力が増大し、摩擦力が増加し、ブレーキ作用形態となる。上記のように電動モータ23が停止しており、出力軸24が駆動源となって矢印A1方向又は矢印A2方向に回転するときには、ブレーキ機構6はブレーキ作用形態となる。
As can be understood from FIG. 4, when the
また図4から理解できるように、電動モータ23により駆動されるキャリア54が軸芯Pの回りで矢印A1方向に回転すると、キャリア54の部位54aが突起64bを押圧し、コイルスプリング部63がこれの縮径方向に動作する。このため、コイルスプリング部63がブレーキ筒体60の内周面60iを押圧する力が減少し、摩擦力が小さくなり、ブレーキ機構6によるブレーキは解除される。またキャリア54がこれの軸芯Pの回りで矢印A2方向に回転すると、キャリア54の部位54aが突起64aを押圧してコイルスプリング部63がこれの縮径方向に動作するため、コイルスプリング部63がブレーキ筒体60の内周面60iを押圧する力が減少し、摩擦力が小さくなり、ブレーキ解除形態となる。
As can be understood from FIG. 4, when the
上記のように電動モータ23により駆動されるキャリア54が矢印A1方向又は矢印A2方向に回転するときには、ブレーキ機構6によるブレーキは解除される。電動モータ23によりシャッター12を開放させるとき、キャリア54が軸芯Pの回りで矢印A1方向に回転する。電動モータ23によりシャッター12を閉鎖させるとき、キャリア54が軸芯Pの回りで矢印A2方向に回転するが、これに限らず、逆の関係に設定しても良い。
When the
次に、ブレーキ解除機構7について図5〜図7を参照して説明する。本実施例によれば、ブレーキ解除機構7は、図6に示すように、ブレーキ筒体60の平歯状の外歯60uに噛み合う平歯状の外歯71uをもつ中間ギヤとして機能する増速ギヤ71(増速手段)と、増速ギヤ71に対して同軸的に設けられた連動回転体として機能する円盤状をなす連続回転体72と、連続回転体72の外周部に形成された被係合部として機能するU字形状をなす溝73(凹部)に係脱可能に係合するピン状をなす係合部74とを備えている。更にブレーキ解除機構7は、図5に示すように、連続回転体72の軸長方向と平行な方向に沿って移動して係合部74を溝73から離脱させる操作力を発揮する作動レバー75と、係合部74を溝73に係合させる付勢力を発揮する付勢要素として機能する付勢バネ76と、作動レバー作動時に係合部74が連動するためのストッパ77とを備えている。
Next, the
作動レバー75はブレーキ解除機構7の操作部として機能するものであり、ワイヤ、ロッド等の長い連結部80の一端80aに繋がれている。連結部80は、外方の侵入者等が操作できないように家屋やビル等の構造物の室内側(例えばガイドレール11付近)に延設されている。使用者等が連結部80の他端80b側を引っ張れば、拘束具100により、連結部80を引張状態に維持できるようにされている。
The operating
図5に示すように、付勢バネ76はコイル形状をなしており、ピン状をなす係合部74の外周に巻装されている。図5に示すように、作動レバー75の基端部75cは枢支部75eにより揺動可能に枢支されている。作動レバー75の基端部75cと先端部75dとの間に、ピン状の係合部74が位置している。このため、ピン状の係合部74を溝73から抜くとき、作動レバー75はてこの作用を奏することができ、抜き荷重の低減を期待できる。
As shown in FIG. 5, the urging
図6に示すように、連続回転体72の半径L3は、増速ギヤ71の半径L2よりも大きく設定されている。連続回転体72は増速ギヤ71を介してブレーキ筒体60ひいては出力軸24に連動可能であるため、連動回転体として機能できる。
As shown in FIG. 6, the radius L <b> 3 of the continuous
通常の使用形態では、付勢バネ76の付勢力により係合部74が矢印X2方向(係合方向)に移動して溝73に係合しているため、連続回転体72が回転止めされ、ひいては増速ギヤ71が回転止めされ、ブレーキ筒体60が回転止めされている。この結果、ブレーキ筒体60と一体的なインターナルギヤ52が回転止めされている。このように遊星ギヤ機構5のインターナルギヤ52が回転止めされていると、前述したように遊星ギヤ機構5を介しての動力伝達が行われる。
In a normal use mode, the engaging
これに対して付勢バネ76に抗して作動レバー75が矢印X1方向(係合離脱方向)に使用者等により操作されると、係合部74が溝73から外れるため、連続回転体72の回転止めが解除され、ひいては増速ギヤ71の回転止めが解除され、ブレーキ筒体60の回転止めが解除され、この結果、ブレーキ筒体60と一体的なインターナルギヤ52の回転止めが解除される。したがって、連続回転体72、増速ギヤ71、ブレーキ筒体60、インターナルギヤ52がフリーとなり、回転可能とされる。このように遊星ギヤ機構5のうち回転止めされていたインターナルギヤ52の回転止めが解除されると、インターナルギヤ52がフリーとなるため、遊星ギヤ機構5を介しての電動モータ23への動力伝達は遮断される。
On the other hand, when the
次に、本実施例に係る電動シャッター駆動装置2の作用について説明を加える。通常の使用形態、つまり電動モータ23によりシャッター12を開閉させる形態について説明する。通常の使用形態によれば、操作スイッチにより電動モータ23が回転駆動し、モータ軸23aが回転し、減速ギヤ機構4を構成する第1平ギヤ41、第2平ギヤ42、第3平ギヤ43が回転し、遊星ギヤ機構5の太陽ギヤ51が回転する。太陽ギヤ51の回転がプラネタリギヤ53に伝達される。更に、回転止めされたインターナルギヤ52を介してキャリア54が回転する。このように電動モータ23によりキャリア54が矢印A1方向又はA2方向に回転すると、前述したように、スプリング62のコイルスプリング部63の外径を縮径させる方向にスプリング62が動作する。これによりスプリング62のコイルスプリング部63がブレーキ筒体60の内周面60iから離れる方向に動作するため、スプリング62のコイルスプリング部63とブレーキ筒体60との摩擦摺動が小さくなり、結果として、ブレーキ機構6がブレーキ解除形態となる。このため電動モータ23により出力軸24が円滑に回転し、シャッター巻取体(従動輪14)が円滑に回転し、シャッター12の巻取、あるいは、巻き外しが良好に行われる。即ち、シャッター12の開放又は閉鎖が行われる。シャッター12を開放させるときには、キャリア54は矢印A1方向に回転し、シャッター12を閉鎖させるときには、キャリア54は矢印A2方向に回転するように設定されているが、これに限らず、逆の関係としても良い。
Next, the operation of the electric
通常の使用形態において、電動モータ23の自動駆動ではなく、侵入者等が外方からシャッター12を手作業で強制的に開放させるときについて説明を加える。この場合、侵入者等による外方からのシャッター12の強制開放に伴い、出力軸24に回転入力が与えられる。この回転入力は出力軸24から遊星ギヤ機構5を介して電動モータ23に向かおうとする。このように出力軸24が駆動源として回転しようとすると、前述したように、コイルスプリング部63が拡径する方向にスプリング62が動作し、スプリング62とブレーキ筒体60の内周面60iとの摩擦力が大きくなり、ブレーキ機構6がブレーキ作用形態となる。このためシャッター12を開放させる荷重が過大となる。故に、侵入者等がシャッター12を強制的に開放させることが困難となり、保安性が高まる。
In a normal usage pattern, an explanation will be given about the case where the intruder or the like forcibly opens the
次に、ブレーキ機構6が解除されるブレーキ解除形態における動作について説明を加える。このようにブレーキ機構6のブレーキを解除又は軽減する場合は、一般的には、停電時、災害時等、故障時の非常時において、シャッター12を手動により迅速に開放させる場合である。先ず、使用者は連結部80を引っ張って作動レバー75を矢印X1方向に作動させる。すると、係合部74が付勢バネ76に抗して溝73から離脱し、増速ギヤ71及び連続回転体72の回転止めが解除される。従って前述したように遊星ギヤ機構5を構成するインターナルギヤ52の回転止めが解除され、ブレーキ筒体60はフリーとなる。故に、ブレーキ筒体60と一体的なインターナルギヤ52がフリーとなり、このインターナルギヤ52がブレーキ機構6のブレーキを解除又は軽減しながら回転することになるため、シャッター12を手動により軽い荷重で開放させることができる。
Next, the operation in the brake release mode in which the
換言すると、シャッター12の強制開放により出力軸24が駆動源として回転し、スプリング62、ブレーキ筒体60及びキャリア54が回転する。このとき、ブレーキ筒体60すなわちインターナルギヤ52の回転止めが解除されており、インターナルギヤ52がフリーとなる。このため、遊星ギヤ機構5の太陽ギヤ51には回転が伝達されない。この場合、(1)キャリア54及びプラネタリギヤ53が回転、(2)太陽ギヤ51が固定となる。このため、ギヤ比分、インターナルギヤ52がキャリア54よりも高速で回転することになる。すなわち、ブレーキ機構6において、インターナルギヤ52と一体的なブレーキ筒体60は、キャリア54、スプリング62、出力軸24よりも高速で回転する。このためブレーキ筒体60が相対的にスプリング62を縮径方向に動作させ、ブレーキ筒体60がブレーキ機構6のブレーキを解除又は軽減しながら回転することになる。このようにブレーキが解除されるため、停電時、故障時、災害時といった非常時等において、シャッター12を手動により軽い荷重で開放させることができる利点が得られる。
In other words, when the
更に本実施例によれば、停電時、故障時、災害時といった非常時等において、シャッター12を手動により開放させるとき、シャッター12の手動による開閉によって出力軸24に回転入力が与えられ、出力軸24が駆動源として回転したとしても、遊星ギヤ機構5の太陽ギヤ51に動力が伝達されず、太陽ギヤ51が回転されず、結果として遊星ギヤ機構5を用いた動力伝達が遮断される。このため電動モータ23は回転しない。よって、停電時、故障時、災害時といった非常時等においてシャッター12を手動により開放させるとき、電動モータ23のコキングトルクが発生しない。故に、電動モータ23のコキングトルクによる逆転トルクのアップはなくなる。換言すると、本実施例によれば、ブレーキ解除機構7は、ブレーキ機構6によるブレーキを解除又は軽減すると共に、動力伝達機構3による動力伝達を遮断することができる。故に、更に出力軸24を更に軽い荷重で回転させることができ、シャッター12を更に小さな荷重で開放させることができる。上記した本実施例によれば、停電時、故障時、災害時といった非常時等において、シャッター12を手動により軽い荷重で迅速に開放させることができる利点が得られる。
Further, according to the present embodiment, when the
ところで、ブレーキ筒体60の回転止めを解除するとき、大きなトルクが出力軸24にかかることがある。すなわち、図1に示すようなスリット12cを開閉するタイプのシャッター12の場合には、スリット12cを閉じた状態(全閉状態で付勢部材17の上向きトルクは最大となる)の下、このトルクのみが出力軸24に作用する。この場合、出力軸24からトルクがブレーキ筒体60にも伝達される。ここで、図6において、ブレーキ筒体60にトルクTがかかっていると仮定する。ブレーキ筒体60の半径をL1とし、増速ギヤ71の半径をL2とし、連続回転体72の半径をL3とする。ここでL2<L3の関係に設定されている。半径L3は連続回転体72において溝73が形成されている位置の半径に相当する。このように溝73が形成されている位置の半径L3は、増速ギヤ71の半径L2よりも大きい。ブレーキ筒体60の外歯60uに作用する接線力をF1とすると、F1=T/L1が基本的には成立する。故に、後述するように係合部74を抜き荷重を低減させるべく接線力F1を小さくするためには、ブレーキ筒体60の半径L1を大きくすることが好ましい。
By the way, when the rotation stop of the
ここで、増速ギヤ71はブレーキ筒体60の外歯60uに噛み合っているため、増速ギヤ71の外歯71uに作用する接線力もF1となる。ここで、比較例として、ブレーキ筒体60の外周部に溝を形成し、この溝に係合している係合部を抜く場合を考える。この比較例によれば、ブレーキ筒体60と係合部との間の摩擦係数をμとし、係合部の抜き荷重をM1とすると、M1=μ・F1の関係が基本的に成立する。
Here, since the
そして、図6に示すように、連続回転体72の外周部の溝73の接線力をF2とすると、F2=F1・(L2/L3)が基本的には成立する。故に、連続回転体72の溝73に係合している係合部74を溝73から抜こうとすると、連続回転体72と係合部74との間の摩擦係数をμとし、抜き荷重をM2とすると、M2=μ・F2=μ・F1・(L2/L3)の関係が基本的に成立する。
Then, as shown in FIG. 6, assuming that the tangential force of the
図6から明らかなように、連続回転体72の半径L3(溝73の半径に相当)は、増速ギヤ71の半径L2よりも大きいため(L2<L3)、L2/L3の値の分、係合部60の抜き荷重が低減される([M1=μF1]>[M2=μF1(L2/L3)])。上記したようにブレーキ筒体60に形成した溝から係合部を抜く比較例に比較して、連続回転体72の溝73から係合部74を抜く本実施例によれば、抜き荷重を小さくできる。このため、ブレーキ解除機構7の操作が軽い荷重で行うことができ、停電時、故障時、災害時といった非常時等における迅速操作に好適する。
As is clear from FIG. 6, the radius L3 of the continuous rotating body 72 (corresponding to the radius of the groove 73) is larger than the radius L2 of the speed increasing gear 71 (L2 <L3). The pulling load of the engaging
ここで、L2/L3の値が小さいほど、上記した抜き荷重は低減される。従って、上記した抜き荷重を低減させるためには、連続回転体72の半径L3を大きくし、増速ギヤ71の半径L2を小さくすれば良い。このため図6に示すように、連続回転体72の半径L3は、増速ギヤ71の半径L2よりも大きく設定されており、連続回転体72の外周部72pは基体20の内壁面20iに接近するまで大きくされている。
Here, as the value of L2 / L3 is smaller, the above-described punching load is reduced. Therefore, in order to reduce the above-described extraction load, the radius L3 of the continuous
なお本実施例によれば、てこ作用を有する作動レバー75により係合部74を抜くことにしており、作動レバー75により抜き荷重をある程度低減できる。しかしながら作動レバー75の長さは抜き荷重の低減に有効であるが、構造上、作動レバー75の長さ及びストロークの増大には限界がある。この点について本実施例によれば、図6に示すように、外歯60uをもつブレーキ筒体60に対して、増速ギヤ71を介して連続回転体72を配置しているため、作動レバー75の長さの制約を受けつつも、L2/L3の値に基づいて上記した抜き荷重を低減させることができる。なお、上記したL2/L3の値の如何によっては、てこ作用を有する作動レバー75を廃止しても良い。
According to the present embodiment, the engaging
以下、本発明の実施例2について図8〜図13を参照して説明する。共通する部位には共通の符号を付する。本実施例は構造物の出入り用の開口を開閉する電動シャッター開閉装置に適用したものである。この電動シャッター開閉装置は家屋、ビル、工場、車両(乗用車、トレーラー、トラック、列車を含む)、船体等の構造物に設けられており、人又は車両などが出入りする開口を開閉するものである。電動シャッター開閉装置は、開閉体としてのシャッターと、回転可能なシャッター巻取体とを備えており、支軸13と同軸的に配置されている。本実施例では図1に示す実施例の場合とは異なり、エンドレス状をなす伝達部材16は設けられていない。
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. A common code | symbol is attached | subjected to a common site | part. This embodiment is applied to an electric shutter opening / closing device that opens and closes an opening for entering and exiting a structure. This electric shutter opening and closing device is provided in structures such as houses, buildings, factories, vehicles (including passenger cars, trailers, trucks, trains), hulls, etc., and opens and closes openings through which people or vehicles enter and exit. . The electric shutter opening / closing device includes a shutter as an opening / closing body and a rotatable shutter winding body, and is disposed coaxially with the
図8は、上記した電動シャッター開閉装置に搭載されている電動シャッター駆動装置2Bの内部を示す。電動シャッター駆動装置2Bは、図8に示すように、基体20と、基体20の機械室21に設けられた電動モータ23と、基体20に回転可能に設けられた出力部として機能するリング状の出力軸24と、基体20の機械室21に設けられた減速用の動力伝達機構3と、基体20の機械室21に設けられたブレーキ機構6とを備えている。
FIG. 8 shows the inside of the electric
図8に示すように、電動モータ23はモータ軸23aを有する。動力伝達機構3は、モータ軸23aにより回転される減速用の第1遊星ギヤ機構5Aと、第1遊星ギヤ機構5Aに繋がる減速用の第2遊星ギヤ機構5Bと、第2遊星ギヤ機構5Bに繋がる減速用の第3遊星ギヤ機構5Cと、第3遊星ギヤ機構5Cに繋がる減速用の第4遊星ギヤ機構5Dとを直列に備えている。図8に示すように、電動モータ23→第1遊星ギヤ機構5A→第2遊星ギヤ機構5B→第3遊星ギヤ機構5C→ブレーキ機構6→第4遊星ギヤ機構5D→出力軸24の順に直列的に配置されており、通常使用形態における動力伝達経路はこの順である。
As shown in FIG. 8, the
図8に示すように、第1遊星ギヤ機構5Aは、リング形状をなす太陽ギヤ51Aと、太陽ギヤ51Aの外周側に配置されたリング形状をなすインターナルギヤ52Aと、太陽ギヤ51Aとインターナルギヤ52Aとの間に介在する複数個のプラネタリギヤ53Aと、プラネタリギヤ53Aに係合するキャリア54Aとを備えている。太陽ギヤ51Aは外歯51uをもつ。インターナルギヤ52Aは内歯52iをもつ。プラネタリギヤ53Aは外歯53uをもつ。
As shown in FIG. 8, the first
図8及び図9に示すように、第2遊星ギヤ機構5Bは、リング形状をなす太陽ギヤ51Bと、太陽ギヤ51Bの外周側に配置されたリング形状をなすインターナルギヤ52Bと、太陽ギヤ51Bとインターナルギヤ52Bとの間に介在する複数個のプラネタリギヤ53Bと、プラネタリギヤ53Bに係合するキャリア54Bとを備えている。図9は歯部を模式化して示す。太陽ギヤ51Bは外歯51uをもつ。インターナルギヤ52Bは内歯52iをもつ。プラネタリギヤ53Bは外歯53uをもつ。インターナルギヤ52A,52Bは一体物とされている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the second
図8,図10に示すように、第3遊星ギヤ機構5Cは、リング形状をなす太陽ギヤ51Cと、太陽ギヤ51Cの外周側に配置されたリング形状をなすインターナルギヤ52Cと、太陽ギヤ51Cとインターナルギヤ52Cとの間に介在する複数個のプラネタリギヤ53Cと、プラネタリギヤ53Cに係合するキャリア54Cとを備えている。太陽ギヤ51Cは外歯51uをもつ。インターナルギヤ52Cは内歯52iをもつ。プラネタリギヤ53Cは外歯53uをもつ。図8に示すように、第3遊星ギヤ機構5Cのインターナルギヤ52Cの中央部520は、第2遊星ギヤ機構5Bのキャリア54Bに係合しており、当該キャリア54Bにより回転される。
As shown in FIGS. 8 and 10, the third
図8,図13は歯部を模式化して示す。図13に示すように、電動シャッター駆動装置2Bにおいて、最終段に配置されている第4遊星ギヤ機構5Dは、リング形状をなす太陽ギヤ51Dと、太陽ギヤ51Dの外周側に配置されたインターナルギヤを兼ねるリング形状をなす出力軸24と、太陽ギヤ51Dと出力軸24との間に介在する複数個のプラネタリギヤ53Dと、プラネタリギヤ53Dにシャフト55を介して係合するキャリア54D(図8参照)とを備えている。キャリア54Dは回転止めされ、基体20に固定されている。出力軸24、太陽ギヤ51D、プラネタリギヤ53Dは、回転可能とされている。キャリア54Dはプラネタリギヤ53Dにシャフト55を介して係合する。太陽ギヤ51Dは外歯51uをもつ。プラネタリギヤ53Dは外歯53uをもつ。
8 and 13 schematically show the tooth portion. As shown in FIG. 13, in the electric
図8に示すように、第3遊星ギヤ機構5Cのキャリア54Cの中央孔は、中間軸58に接続されており、中間軸58を介して第4遊星ギヤ機構5Dの太陽ギヤ51Dと同軸的に設けられており、プラネタリギヤ53Dを介して太陽ギヤ51Dを連動させて回転させる。
As shown in FIG. 8, the center hole of the
図13に示すように、出力軸24は、第4遊星ギヤ機構5Dのインターナルギヤを兼ねるものであり、係合部としての複数個の凹状部25を外周部に有する。この凹状部25と相手部材26の凸部27とが係合されている。ここで、電動モータ23により出力軸24が軸芯Pの回りで回転すると、相手部材26が回転し、ひいてはシャッター巻取体が回転し、シャッター12の巻取又は巻き外しが行われ、シャッター12の開放又は閉鎖が行われる。
As shown in FIG. 13, the
図8及び図10に示すように、ブレーキ機構6は、ブレーキ筒体を兼ねるリング状をなす太陽ギヤ51Cと、太陽ギヤ51Cに連結された連動回転体として機能できる連続回転体67と、太陽ギヤ51Cの内側に配置され太陽ギヤ51Cの内周面510に摩擦摺動可能なブレーキ部材として機能するスプリング62とを備えている。連続回転体67は太陽ギヤ51Cよりも径大とされており、太陽ギヤ51Cと一体的且つ同軸的に連設されている。本実施例によれば、第3遊星ギヤ機構5Cの太陽ギヤ51C(動力伝達機構の部品)は、ブレーキ機構6のブレーキ筒体(ブレーキ機構の部品)も兼ねるものであり、部品点数の削減を図り得る。図11に示すように、連続回転体67の外周部には、U字形状をなす溝73(被係合部)が形成されている。連続回転体67の中心から溝73までの半径L5は、太陽ギヤ51Cの半径L6よりも大きくされている。この場合、後述するように係合部74を溝73から離脱させる抜き荷重(離脱荷重)をできるだけ低減させることができる。
As shown in FIGS. 8 and 10, the
図10に示すように、スプリング62は、外径が収縮可能なコイルスプリング部63と、コイルスプリング部63に一体的な突起64a,64bとを有する。突起64a,64bはキャリア54及び出力軸24に隙間を介して対面する。突起64a,64bと中間軸58との間には隙間65が形成されている。突起64a,64bとキャリア54Cとの間には隙間66が形成されている。
As shown in FIG. 10, the
図10から理解できるように、出力軸24により駆動される中間軸58が軸芯Pの回りで矢印A1方向に回転すると、中間軸58の部位58aが突起64aを押圧しコイルスプリング部63がこれの拡径方向に動作するため、コイルスプリング部63が太陽ギヤ51C(ブレーキ筒体を兼ねる)の内周面510に摩擦摺動して生じる摩擦力が増加し、ブレーキ機構6はブレーキ作用形態となる。また、出力軸24により駆動される中間軸58の部位58aが軸芯Pの回りで矢印A2方向に回転すると、突起64bを押圧し、コイルスプリング部63がこれの拡径方向に動作するため、コイルスプリング部63が太陽ギヤ51C(ブレーキ筒体を兼ねる)の内周面510に摩擦摺動する摩擦力が増加し、ブレーキ作用形態となる。
As can be understood from FIG. 10, when the
また図10から理解できるように、電動モータ23により駆動されたキャリア54Cの部位540が軸芯Pの回りで矢印A1方向に回転すると、キャリア54Cの部位540が突起64bを押圧し、コイルスプリング部63がこれの縮径方向に動作するため、コイルスプリング部63が太陽ギヤ51Cの内周面510へ摩擦する摩擦力が低下し、ブレーキ機構6はブレーキ解除形態となる。また電動モータ23により駆動されたキャリア54Cが軸芯Pの回りで矢印A2方向に回転すると、キャリア54Cの部位541が突起64aを押圧しコイルスプリング部63がこれの縮径方向に動作するため、コイルスプリング部63が太陽ギヤ51Cの内周面510へ摩擦する摩擦力が低下し、ブレーキ機構6はブレーキ解除形態となる。
As can be understood from FIG. 10, when the
次に、ブレーキ解除機構7について、図8,図10、図11、図12を参照して説明を加える。本実施例によれば、図8に示すように、ブレーキ解除機構7は、連続回転体67の外周部に形成されたU字形状をなす溝73に係脱可能に係合する係合部74と、係合部74を溝73から離脱させる操作力を発揮する操作部として機能できる作動ロッド78と、係合部74を付勢して係合部74を溝73に係合させる付勢力を発揮する付勢要素である付勢バネ76とを備えている。作動ロッド78の他端78cは、室内の使用者が操作できるものの、シャッター12の外方に存在する侵入者等が操作できないように、家屋やビルなどの構造物内(例えばガイドレール11付近)に延設されている。使用者等が作動ロッド78の他端78c側を引っ張れば、拘束具100により、作動ロッド78を引張状態に維持できるようにされている。図11に示すように、係合部74は、連続回転体67の溝73に係合する第1係合部74aと、第1係合部74aに連設されていると共に連続回転体67の外周面に延設された延設部74cとを備えている。
Next, the
図12に示すように、作動ロッド78の一端部78wはU字形状に曲成され、係合部74に結合されている。
As shown in FIG. 12, one
作動ロッド78が矢印X1方向に操作されていないときには、付勢バネ76の矢印X2方向(係合方向)に向かう付勢力により、係合部74が溝73に係合している。このため連続回転体67の回転止めが実行される。連続回転体67と太陽ギヤ51Cとは一体的に連設されているため、ブレーキ筒体を兼用する太陽ギヤ51Cの回転止めが実行される。このように第3遊星ギヤ機構5Cの太陽ギヤ51Cの回転止めが実行されていると、第3遊星ギヤ機構5Cは動力伝達機構として機能でき、第3遊星ギヤ機構5Cを介しての動力伝達が所定の減速比で行われ、電動モータ23の駆動力は出力軸24に伝達される。
When the operating
これに対して使用者等により付勢バネ76に抗して作動ロッド78が矢印X1方向に引張操作されると、係合部74が空間79に向かうように連続回転体67の溝73から外れる。このため連続回転体67の回転止めが解除され、ひいては第3遊星ギヤ機構5Cの太陽ギヤ51Cの回転止めが解除される。このように第3遊星ギヤ機構5Cの太陽ギヤ51Cの回転止めが解除され、太陽ギヤ51Cがフリーとなると、第3遊星ギヤ機構5Cを介しての動力伝達は遮断される。
On the other hand, when the operating
次に、電動シャッター駆動装置2の作用について説明を加える。通常の使用形態において、電動モータ23によりシャッター12を開放させる形態について説明する。通常の使用形態によれば、前述したように、付勢バネ76により係合部74が溝73に係合しているため、連続回転体67の回転止め、つまり、第3遊星ギヤ機構5Cの太陽ギヤ51Cの回転止めが実行されている。従って第3遊星ギヤ機構5Cは動力伝達できる。この状態において操作スイッチにより電動モータ23が一方向に回転駆動すると、モータ軸23aが回転し、減速用の第1遊星ギヤ機構5Aが回転し、減速用の第2遊星ギヤ機構5Bが回転し、減速用の第3遊星ギヤ機構5Cが回転し、減速用の第4遊星ギヤ機構5Eが回転し、出力軸24が矢印A1方向に回転し、相手部材26が矢印A1方向に回転する。これにより電動モータ23によりシャッター12が開放する。
Next, the operation of the electric
次に、通常の使用形態において、電動モータ23によりシャッター12を閉鎖させる形態について説明する。この場合、操作スイッチにより電動モータ23が逆方向に回転駆動すると、モータ軸23aが逆方向に回転し、減速用の第1遊星ギヤ機構5A、減速用の第2遊星ギヤ機構5B、減速用の第3遊星ギヤ機構5Cを介して、第4遊星ギヤ機構5Eが前述と逆方向に回転し、出力軸24が矢印A2方向に回転し、相手部材26が矢印A2方向に回転する。これにより電動モータ23によりシャッター12が閉鎖される。
Next, a mode in which the
上記した通常の使用形態によれば、電動モータ23により第3遊星ギヤ機構5Cのキャリア54Cが回転すると、前述したように、スプリング62のコイルスプリング部63の外径を縮径させる方向にスプリング62が動作する。これによりスプリング62のコイルスプリング部63が太陽ギヤ51C(ブレーキ筒体)の内周面510への押圧力が小さくなる方向に動作するため、スプリング62のコイルスプリング部63と太陽ギヤ51Cとの摩擦摺動が小さくなり、結果として、ブレーキ機構6がブレーキ解除形態となる。第3遊星ギヤ機構5Cのキャリア54Cが矢印A1方向に回転するときにも、矢印A2方向に回転するときにも、スプリング62のコイルスプリング部63と太陽ギヤ51C(ブレーキ筒体)との摩擦摺動が小さくなり、ブレーキ機構6がブレーキ解除形態となる。このため出力軸24として機能する第4遊星ギヤ機構5Dの出力軸24が円滑に回転し、シャッター巻取体が円滑に回転し、シャッター12の巻取、あるいは、巻き外しが良好に行われる。
According to the above normal usage pattern, when the
次に、電動モータ23の駆動ではなく、侵入者等が外方からシャッター12を手作業で強制的に開放させるときについて説明を加える。この場合、係合部74が溝73に係合している。侵入者等によるシャッター12の強制開放操作に伴い、出力軸24に回転入力が与えられる。出力軸24に与えられた回転入力は、電動モータ23に向かおうとする。ここで、電動モータ23が非駆動状態において出力軸24が駆動源として回転しようとすると、前述したように、スプリング62のコイルスプリング部63が拡径する方向に動作し、遊星ギヤ機構5Cの太陽ギヤ51Cの内周面510とスプリング62との摩擦力が大きくなり、ブレーキ機構6がブレーキ作用形態となる。このため侵入者等がシャッター12を強制的に開放させようとすると、過大な荷重が必要となり、侵入者等によるシャッター12の強制開放は困難となり、保安性が確保される。
Next, a description will be given of a case where an intruder or the like forcibly opens the
次に、ブレーキ機構6が解除されるブレーキ解除形態における動作について説明を加える。ブレーキ機構6の解除が要請される場合は、一般的には、停電時や故障時、災害時、故障時等のようにシャッター12を手動で開放させたい非常時である。先ず、使用者等が作動ロッド78を矢印X1方向に引張って作動させると、係合部74が付勢バネ76に抗して溝73から離脱し、連続回転体67の回転止めが解除され、連続回転体67はフリーとなる。従って連続回転体67に連結されている遊星ギヤ機構5Cを構成する太陽ギヤ51C(ブレーキ筒体)の回転止めが解除され、太陽ギヤ51Cはフリーとなる。よってブレーキが解除され且つ第3遊星ギヤ機構5Cによる動力伝達は遮断される。この場合、シャッター12の手動による開放に伴い、出力軸24が回転し、スプリング62、太陽ギヤ51C、キャリア54Cが回転する。
Next, the operation in the brake release mode in which the
上記したように回転止めされていた太陽ギヤ51Cが回転するようになるため、第3遊星ギヤ機構5Cを介しての動力伝達は遮断される。よって、出力軸24からの回転入力により中間軸58、キャリア54C、プラネタリギヤ53Cが回転したとしても、第3遊星ギヤ機構5のインターナルギヤ52Cには回転が伝達されず、インターナルギヤ52Cは非回転となる。
Since the
この場合、(1)プラネタリギヤ53Cが回転、(2)インターナルギヤ52Cが固定である。このため、ギヤ比分、太陽ギヤ51Cがキャリア54Cよりも高速で回ることになる。すなわち、ブレーキ筒体を兼ねる太陽ギヤ51Cがキャリア54C、スプリング62、出力軸24よりも高速で回る。この結果、相対的にスプリング62を縮径方向に動作させ、ブレーキ機構6のブレーキを解除又は軽減しながら太陽ギヤ51Cが回転することになる。このように停電時、故障時、災害時等の非常時において、ブレーキ機構6のブレーキを解除又は軽減しながら、シャッター12を手動により軽い荷重で開放させることができる利点が得られる。
In this case, (1) the
更に、上記したようにブレーキ機構6のブレーキを解除又は軽減してシャッター12を手動により軽い荷重で開放させるとき、出力軸24からの回転入力により中間軸58、キャリア54C、プラネタリギヤ53Cが回転したとしても、第3遊星ギヤ機構5Cのインターナルギヤ52Cは非回転であるため、第3遊星ギヤ機構5Cを介しての動力伝達は遮断され、電動モータ23への動力伝達経路が遮断され、電動モータ23は空転しない。よって電動モータ23のコキングトルクによる逆転トルクのアップの不具合は解消される。即ち、シャッター12を更に小さい荷重で迅速に開放させることができ、停電時、故障時、災害時といった非常時等のように、シャッター12を手動で早期に開放させたいときに適する。このように実施例によれば、停電時、故障時、災害時といった非常時等において、シャッター12を手動により軽い荷重で迅速に開放させることができる。
Further, as described above, when releasing or reducing the brake of the
ところで、ブレーキ筒体を兼ねる太陽ギヤ51Cの回転止めを解除するとき、出力軸24に大きなトルクがかかっている場合がある。すなわち、図1に示すようなスリット12cを開閉するタイプのシャッター12の場合、スリット12cを閉じた状態(全閉状態で付勢部材17の上向きトルクは最大となる)の下、このトルクのみが出力軸24に作用する。この場合、大きなトルクTが出力軸24から太陽ギヤ51C及び連続回転体67に作用する。この場合、溝73の壁面と係合部74との摩擦力が大きくなるため、連続回転体67の溝73から係合部74が抜けにくくなるおそれがある。
By the way, when releasing the rotation stop of the
この点について本実施例によれば、出力軸24と連続回転体67(太陽ギヤ51C)との間には、減速用の第4遊星ギヤ機構5D(減速手段)が設けられている。電動モータ23→遊星ギヤ機構5A,5B,5C→第4遊星ギヤ機構5D→出力軸24の順に動力が伝達されるときには、第4遊星ギヤ機構5Dは減速作用を奏する。しかしながら逆方向、つまり、出力軸24→第4遊星ギヤ機構5D→連続回転体67(太陽ギヤ51C)に動力が伝達されるときには、第4遊星ギヤ機構5Dは逆作用つまり増速作用を奏する。即ち、出力軸24の回転数をN5[rpm]とし、連続回転体67(太陽ギヤ51C)の回転数をN6[rpm]とすると、N6>N5である。従って出力軸24→第4遊星ギヤ機構5D→連続回転体67に動力が伝達されるときには、出力軸24のトルクは、太陽ギヤ51C及び連続回転体67に小さなトルクとして伝達されることになる。このため大きなトルクが出力軸24に作用するときであっても、第4遊星ギヤ機構5Dによる増速比に相当するぶん、太陽ギヤ51C及び連続回転体67に作用するトルクは小さくなる。このため連続回転体67の溝73に作用する接線力F6(図11参照)を小さくすることができる。
In this regard, according to the present embodiment, the fourth
この結果、連続回転体67の溝73から係合部74を抜こうとするとき、溝73から係合部74を抜くときにおける抜き荷重(離脱荷重)を小さくすることができる。従って、ブレーキ解除機構7を操作する操作部である作動ロッド78を軽い荷重で引っ張って係合部74を溝73から抜くことができ、停電時、故障時、災害時等といった非常時等における迅速操作に好適する。更に図11に示すように、連続回転体67の半径L5(溝73の半径に相当)は太陽ギヤ51Cの半径L6よりも大きく設定されているため、上記した接線力F4を一層小さくするに有利であり、上記した抜き荷重の低減に一層有利である。
As a result, when the
本実施例によれば、太陽ギヤ51D、キャリア54Dを同軸的に備えてコンパクト化されている第4遊星ギヤ機構5Dを利用するため、ブレーキ解除機構7の小型化に有利である。本実施例においても、必要であれば、実施例1と同様に、てこの原理を用いた作動レバーを用いることもできる。
According to the present embodiment, the fourth
以下、本発明の実施例3について図14を参照して説明する。本実施例は図8に示す実施例2と基本的には同様の構成であり、実施例2と基本的には同様の作用効果を有する。共通する部位には共通の符号を付する。以下、異なる部分を中心として説明する。本実施例に係る電動シャッター駆動装置2Cでは、ブレーキ機構6を構成するブレーキ筒体60は、キャリア54Cと一体化されている。作動ロッド78が操作されていないときには、付勢バネ76の付勢力により、係合体74が溝73に係合している。このため第3遊星ギヤ機構5Cのキャリア54Cの回転止めが実行され、キャリア54Cと一体的なブレーキ筒体60の回転止めが実行される。このように第3遊星ギヤ機構5Cのキャリア54Cの回転止めが実行されていると、第3遊星ギヤ機構5Cは動力伝達機構として機能でき、第3遊星ギヤ機構5Cを介しての動力伝達が所定の減速比で行われ、電動モータ23の駆動力は出力軸24に伝達される。これに対して使用者等により付勢バネ76に抗して作動ロッド78が引張操作されると、係合体74が溝73から外れる。このため第3遊星ギヤ機構5Cを構成するキャリア54Cの回転止めが解除される。このようにキャリア54Cがフリーとなると、第3遊星ギヤ機構5Cを介しての動力伝達は遮断される。
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. This embodiment has basically the same configuration as that of the second embodiment shown in FIG. 8, and has basically the same functions and effects as the second embodiment. A common code | symbol is attached | subjected to a common site | part. In the following, different parts will be mainly described. In the electric
(他の実施例)
上記した実施例1によれば、ブレーキ機構6は、ブレーキ部材として機能するスプリング62をブレーキ筒体60の内周面60iに摩擦摺動させるが、これに限らず、スプリング62をブレーキ筒体60の外周面に摩擦摺動させることにしても良い。上記した実施例1によれば、連続回転体72の溝73に係合している係合部74を引っ張ることにより溝73から抜いて離脱させる方式とされているが、これに限らず、係合部74を押圧させることにより溝73から抜いて離脱させる方式としても良い。上記した実施例1によれば、連続回転体72が設けられているが、これに代えて、歯部をもつギヤを連続回転体としても良い。上記した実施例1によれば、被係合部として溝73が設けられているが、孔状としても良い。更に、係合部74はピン状とされ、被係合部が溝73とされているが、これに限らず、係合部を溝または孔とし、被係合部をピン状または突起状とすることもできる。
(Other examples)
According to the first embodiment described above, the
上記した実施例2によれば、出力軸24と連続回転体67(太陽ギヤ51C)との間には、減速用の第4遊星ギヤ機構5Dが設けられているが、遊星ギヤ機構に限らず、平ギヤ等の減速ギヤ機構等の減速機構としても良い。上記した実施例1,2によれば、遊星ギヤ機構5、5A,5B,5Cを用いているが、他の減速ギヤ機構を採用することもできる。
According to the second embodiment described above, the fourth
上記した実施例1,2は、停電時、故障時、災害時といった非常時等においてシャッターを開閉させるのに適するが、これに限らず、侵入者ではない適正な使用者が電動モータ23を用いることなく、シャッターを手動で開閉させたい場合にも適するものである。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。
The first and second embodiments described above are suitable for opening and closing the shutter in the event of an emergency such as a power failure, failure, or disaster. However, the present invention is not limited to this, and an appropriate user who is not an intruder uses the
本発明は家屋、ビル、工場、車両、船体等の構造物に装備される電動シャッター開閉装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an electric shutter opening / closing device installed in a structure such as a house, a building, a factory, a vehicle, and a hull.
14は従動軸(シャッター巻取体)、2は電動シャッター駆動装置、20は基体、23は電動モータ、24は出力軸(出力部)、3は動力伝達機構、4は減速ギヤ機構、5は遊星ギヤ機構、5Dは第4遊星ギヤ機構(減速手段)、51は太陽ギヤ、52はインターナルギヤ(動力伝達機構の部品)、53はプラネタリギヤ、54はキャリア、6はブレーキ機構、60はブレーキ筒体(ブレーキ機構の部品)、62はスプリング、64a,64bは突起、67は連続回転体(連続連動回転体)、7はブレーキ解除機構、71は増速ギヤ(増速手段)、72は連続回転体(連動回転体)、73は溝(被係合部)、74は係合部、75は作動レバー(操作部)、76は付勢バネ、78は作動ロッド(操作部)を示す。 14 is a driven shaft (shutter winding body), 2 is an electric shutter drive device, 20 is a base, 23 is an electric motor, 24 is an output shaft (output unit), 3 is a power transmission mechanism, 4 is a reduction gear mechanism, and 5 is Planetary gear mechanism, 5D is a fourth planetary gear mechanism (reduction means), 51 is a sun gear, 52 is an internal gear (part of a power transmission mechanism), 53 is a planetary gear, 54 is a carrier, 6 is a brake mechanism, and 60 is a brake. Cylindrical body (part of brake mechanism), 62 is a spring, 64a and 64b are protrusions, 67 is a continuous rotating body (continuously interlocking rotating body), 7 is a brake releasing mechanism, 71 is a speed increasing gear (speed increasing means), 72 is Continuous rotating body (interlocking rotating body), 73 is a groove (engaged portion), 74 is an engaging portion, 75 is an operating lever (operating portion), 76 is a biasing spring, and 78 is an operating rod (operating portion). .
Claims (10)
シャッターを巻取可能なシャッター巻取体を回転させることにより前記シャッターを開閉する出力部と、
前記電動モータと前記出力部との間に設けられ、前記電動モータの駆動力を前記出力部に伝達する動力伝達機構と、
前記電動モータと前記出力部との間に設けられ、前記電動モータが駆動して前記出力部が回転されるときにブレーキを軽減または解除するブレーキ解除形態と、前記出力部の回転を抑制するブレーキ作用形態とに設定可能なブレーキ機構と、
前記ブレーキ機構をブレーキ解除形態に設定するブレーキ解除機構と、
前記電動モータ、前記動力伝達機構、前記ブレーキ機構、前記ブレーキ解除機構を有する基体とを具備する電動シャッター駆動装置において、
前記ブレーキ解除機構は、
回転入力が出力部に与えられたとき前記出力部の回転に連動して回転すると共に前記出力部よりも増速されて回転すると共に、被係合部を有する連動回転体と、
前記連動回転体の前記被係合部に係脱可能に係合することにより前記連動回転体を回り止めして前記ブレーキ機構を前記ブレーキ作用形態及び前記ブレーキ解除形態のうちのいずれか一方とすると共に、前記連動回転体の前記被係合部から離脱されて前記ブレーキ機構を前記ブレーキ作用形態及び前記ブレーキ解除形態のうちのいずれか他方とする係合部とを具備しており、
前記連動回転体と前記出力部との間には増速手段が設けられており、前記増速手段は、前記出力部から前記連動回転体へ向けて動力伝達するときに前記連動回転体を増速させることを特徴とする電動シャッター駆動装置。 An electric motor;
An output unit that opens and closes the shutter by rotating a shutter winder capable of winding the shutter; and
Provided between the electric motor and the output portion, and a power transmission mechanism for transmitting the driving force of the electric motor to the output unit,
Wherein provided between the electric motor and the output portion, and the brake release form to reduce or release the brake when the output unit the electric motor is driven is rotated to suppress the rotation of the output unit brake A brake mechanism that can be set to an action mode;
A brake release mechanism for setting the brake mechanism in a brake release mode;
In the electric shutter drive device comprising the electric motor, the power transmission mechanism, the brake mechanism, and a base body having the brake release mechanism,
The brake release mechanism is
When the rotation input is given to the output unit, it rotates in conjunction with the rotation of the output unit and is rotated at a higher speed than the output unit, and has an engaged part,
By engaging with the engaged portion of the interlocking rotator in a detachable manner, the interlocking rotator is prevented from rotating, and the brake mechanism is set to one of the brake action mode and the brake release mode. And an engagement portion that is detached from the engaged portion of the interlocking rotating body and uses the brake mechanism as the other of the brake action mode and the brake release mode ,
Speed increasing means is provided between the interlocking rotating body and the output unit, and the speed increasing means increases the interlocking rotating body when transmitting power from the output unit to the interlocking rotating body. An electric shutter driving device characterized in that it is accelerated .
シャッターを巻取可能なシャッター巻取体を回転させることにより前記シャッターを開閉する出力部と、
前記電動モータと前記出力部との間に設けられ、前記電動モータの駆動力を前記出力部に伝達する動力伝達機構と、
前記電動モータと前記出力部との間に設けられ、前記電動モータが駆動して前記出力部が回転されるときにブレーキを軽減または解除するブレーキ解除形態と、前記出力部の回転を抑制するブレーキ作用形態とに設定可能なブレーキ機構と、
前記ブレーキ機構をブレーキ解除形態に設定するブレーキ解除機構と、
前記電動モータ、前記動力伝達機構、前記ブレーキ機構、前記ブレーキ解除機構を有する基体とを具備する電動シャッター駆動装置において、
前記ブレーキ解除機構は、
回転入力が出力部に与えられたとき前記出力部の回転に連動して回転すると共に前記出力部よりも増速されて回転すると共に、被係合部を有する連動回転体と、
前記連動回転体の前記被係合部に係脱可能に係合することにより前記連動回転体を回り止めして前記ブレーキ機構を前記ブレーキ作用形態及び前記ブレーキ解除形態のうちのいずれか一方とすると共に、前記連動回転体の前記被係合部から離脱されて前記ブレーキ機構を前記ブレーキ作用形態及び前記ブレーキ解除形態のうちのいずれか他方とする係合部とを具備しており、
前記連動回転体と前記出力部との間には減速手段が設けられており、前記減速手段は、前記電動モータから前記出力部へ向けて動力伝達するときに減速させると共に、前記出力部から前記電動モータへ向けて動力伝達するときに前記連動回転体を増速させることを特徴とする電動シャッター駆動装置。 An electric motor;
An output unit that opens and closes the shutter by rotating a shutter winder capable of winding the shutter; and
A power transmission mechanism provided between the electric motor and the output unit, and transmitting a driving force of the electric motor to the output unit;
A brake release mode that is provided between the electric motor and the output unit and reduces or releases a brake when the electric motor is driven to rotate the output unit, and a brake that suppresses rotation of the output unit A brake mechanism that can be set to an action mode;
A brake release mechanism for setting the brake mechanism in a brake release mode;
In the electric shutter drive device comprising the electric motor, the power transmission mechanism, the brake mechanism, and a base body having the brake release mechanism,
The brake release mechanism is
When the rotation input is given to the output unit, it rotates in conjunction with the rotation of the output unit and is rotated at a higher speed than the output unit, and has an engaged part,
By engaging with the engaged portion of the interlocking rotator in a detachable manner, the interlocking rotator is prevented from rotating, and the brake mechanism is set to one of the brake action mode and the brake release mode. And an engagement portion that is detached from the engaged portion of the interlocking rotating body and uses the brake mechanism as the other of the brake action mode and the brake release mode,
A speed reduction means is provided between the interlocking rotator and the output unit, and the speed reduction means decelerates when power is transmitted from the electric motor to the output unit, and from the output unit to the output unit. An electric shutter driving device characterized in that when the power is transmitted toward an electric motor, the interlocking rotating body is accelerated.
前記連動回転体に形成されている前記被係合部の半径は前記増速ギヤの半径よりも大きく設定されていることを特徴とする電動シャッター駆動装置。 6. The speed increasing gear linked to the internal gear of the planetary gear mechanism is provided as the speed increasing means according to claim 5 , and the interlocking rotating body is set to rotate in conjunction with the speed increasing gear. And
The electric shutter driving device according to claim 1, wherein a radius of the engaged portion formed on the interlocking rotating body is set larger than a radius of the speed increasing gear.
前記ブレーキ部材は、回転止めされた前記ブレーキ筒体に摩擦摺動してブレーキをかけるブレーキ作用形態と、前記ブレーキ筒体への摩擦摺動が抑えられたブレーキ解除形態とに設定可能に設けられていることを特徴とする電動シャッター駆動装置。 In any one of claims 1 to claim 8, wherein the brake mechanism includes a mounted for retaining rotatably and rotating the brake cylinder body, which can be frictionally slid to the brake cylinder which is rotation stop A brake member,
The brake member is provided so as to be settable to a brake action mode in which the brake cylinder is frictionally slid to the rotation-stopped brake cylinder body and a brake is released to prevent frictional sliding on the brake cylinder body. The electric shutter drive device characterized by the above-mentioned.
前記シャッターを巻取可能なシャッター巻取体と、
前記シャッター巻取体を巻取方向及び巻き外し方向に回転させる電動シャッター駆動装置とを具備する電動シャッター開閉装置において、
前記電動シャッター駆動装置は、請求項1〜請求項9のうちのいずれか一項に記載の電動シャッター駆動装置であることを特徴とする電動シャッター開閉装置。 Shutter,
A shutter winder capable of winding the shutter;
In an electric shutter opening and closing device comprising an electric shutter driving device that rotates the shutter winding body in a winding direction and an unwinding direction,
The electric shutter driving device according to any one of claims 1 to 9 , wherein the electric shutter driving device is an electric shutter driving device.
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