JP5029983B2 - Brake structure of switchgear - Google Patents
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Description
本発明は、開口部に設置された開閉機で昇降する閉鎖部材をライニングの拡狭作動により制動するブレーキ構造に関するものである。 The present invention relates to a brake structure that brakes a closing member that is lifted and lowered by an opening / closing machine installed in an opening portion by a lining expansion / contraction operation.
従来の開閉機のブレーキは、特許文献1のように円筒状のドラムに同形状の2組のライニングを備え、1組をドラムの内周面に圧接して閉鎖部材を停止させる制動部と、もう1組をドラムの端面にガバナスプリングで遊着されたガバナブレーキとして配置してある。閉鎖部材の上昇は、電動モータ又は手動ハンドルの回転を駆動源にして、閉鎖部材を巻き取る駆動装置により巻上げ、上部で停止状態を維持する制動部がある。閉鎖部材の下降は、閉鎖部材の自重を駆動源にして、停止状態の制動部を解除することで下降できるようにしている。 A brake of a conventional opening / closing machine is provided with two sets of linings having the same shape on a cylindrical drum as in
特許文献2のブレーキは、電磁ブレーキと電磁ブレーキに連結するガバナブレーキを備えている。閉鎖部材の上昇は、電動モータの回転が駆動源になり、閉鎖部材を巻上げて上部で停止状態を維持する電磁ブレーキがある。閉鎖部材の下降は、電動モータの回転が駆動源になり、電磁ブレーキを解放して電動モータの駆動力で下降させている。電動モータの駆動源として下降するものは、自重降下のものより低騒音で非常時の緊急停止も安全に作用する。
しかし、特許文献1では解放用のワイヤを引くことで、制動を解除して閉鎖部材を下降させているが自動で停止させることができなく、制動用のワイヤを引く必要があり、ワイヤを引き忘れると閉鎖部材が地上面に当接しても巻胴の慣性力による回転で余剰に巻き掛けてある閉鎖部材が下降を続け、案内レールに重なり合い閉鎖部材を押出し双方ともに破損させる結果を招く。 However, in
特許文献2は、高価な電磁ブレーキを採用して、電動モータにより上昇及び下降を行うがガバナブレーキを動作することなく備えている。ガバナブレーキの動作は、非常時の火災・停電の時に、閉鎖する閉鎖部材の自重を駆動源にして、下降する閉鎖部材の速度を抑えるものである。閉鎖部材は、下降するに従い重量が増えるため速度を速めるが、回転が上がるとライニングが開き制動する回転制御を行い、低速ではあるが最終的には地上面に激突することで、特許文献1と同様に閉鎖部材と案内レールを破損することになる。
本発明では、制動を機械式に拡狭動作するライニングを複数組にして、使用頻度が少ないガバナブレーキを小型化し、停止位置に近づくと第1ブレーキが作動して速度を低下させ、最終の第2ブレーキも作動させ停止位置で確実に止める構成であり、停電時でも閉鎖部材の自重を利用して、減速機の歯面とギヤの検出部の動力で、第1ブレーキと第2ブレーキを牽引して制動させる構成にしている。 In the present invention, a plurality of sets of linings for mechanically expanding and narrowing the braking are made, and the governor brake that is less frequently used is miniaturized. When approaching the stop position, the first brake is operated to reduce the speed, and the final first The two brakes are also actuated and stopped securely at the stop position. Even during a power failure, the first brake and the second brake are pulled by the power of the reduction gear's tooth surface and the gear detector using the weight of the closing member. And braking.
ガバナブレーキは、非常用のときの自重降下時に使用するもので、頻度が少なくほとんど使用することが無いため小型化して安価にすると共に、制動効果を向上させる複数組のブレーキを動作せるブレーキ構造を提供するものである。 Governor brakes are used when the weight of the vehicle is lowered in an emergency, and since it is rarely used and rarely used, it has a brake structure that operates multiple sets of brakes to reduce the size and cost and improve the braking effect. It is to provide.
請求項1の発明では、開口部を上下方向に開閉する閉鎖部材を天井部から吊下げ、該天井部には閉鎖部材を巻き取る巻胴を配置して、巻胴を回転させる開閉機から構成されている。前記開閉機は、巻胴に伝達する減速機部と、減速機部の回転から回転量により牽引動作で停止位置に制動させる検出部と、減速機部に入力するモータ軸を備えた駆動モータと、駆動モータの回転を制動する制動部と、からなり、前記制動部は、円筒状のドラムを前記モータ軸に嵌着させ、該ドラム内周に押圧して閉鎖部材を停止させる複数組のライニングと、前記ドラムの端面には、ライニングをガバナスプリングの張力で遊嵌して、ドラムの回転による遠心力で拡開して駆動モータの内周面に当接するガバナブレーキと、を備えている。前記検出部の検出で作動する制動部の複数組のライニングは、第1ブレーキと第2ブレーキとから成っている。第1ブレーキは、閉鎖部材の停止位置手前で低速の作動をする。第2ブレーキは、閉鎖部材の停止位置に到達する時に作動する構成とする。According to the first aspect of the present invention, a closing member that opens and closes the opening portion in the vertical direction is suspended from the ceiling portion, and a winding drum that winds the closing member is disposed on the ceiling portion, so that the winding drum is rotated. Has been. The opening / closing machine includes a speed reducer unit that transmits to a winding drum, a detection unit that brakes to a stop position by a traction operation based on a rotation amount from the rotation of the speed reducer unit, and a drive motor that includes a motor shaft that inputs to the speed reducer unit; a braking unit for braking the rotation of the drive motor, made, the brake unit is a cylindrical drum is fitted to the motor shaft, a plurality of sets of lining to stop the closure member is pressed against the inner circumference of the drum If, on the end face of the drum is loosely fitted a lining at a tension of the governor spring is provided with a contact with the governor brakes, the inner peripheral surface of the expansion to the drive motor by the centrifugal force due to rotation of the drum. A plurality of sets of linings of the braking unit that are activated by the detection of the detection unit includes a first brake and a second brake. The first brake operates at a low speed before the stop position of the closing member. The second brake is configured to operate when reaching the stop position of the closing member .
請求項2の発明では、前記ガバナブレーキは、駆動モータを駆動させて昇降するときに、モータ軸の回転が昇降速度を超過するとき制動作用して、制動部のライニング径より小型化する構成とする。
請求項3の発明では、前記検出部の牽引動作は、閉鎖部材が降下する自重による回転力を駆動源にする減速機の回転量で移動する牽引軸で第1ブレーキと第2ブレーキを牽引して、該第1ブレーキと第2ブレーキとの少なくとも一方に作用する構成にする。According to a second aspect of the present invention, the governor brake is configured such that, when the drive motor is driven to move up and down, the governor brake is braked when the rotation of the motor shaft exceeds the lifting speed and is made smaller than the lining diameter of the braking portion. To do.
In the invention of
請求項1の構成では、複数組の制動ブレーキにより、制動力を向上させて小型化することができ、減速機の検出部の牽引で停止させることもできるし、ガバナブレーキによる自重降下時での速度を抑制することもでき、停止位置手前で低速度にする第1ブレーキと、停止位置に止める第2ブレーキとにより確実に止める作用がある。In the configuration of
請求項2の構成では、ガバナブレーキを小型にすることでスペースを広げ、そのスペースにブレーキを複数に増加させ制動力を高め、開閉機をコンパクトに構成でき、停電時でも安全に自重降下して一定速度で降下することができる作用がある。
請求項3の構成では、閉鎖部材の自重で減速機に連動する検出部が駆動力になり制動ブレーキを動作させ、停止位置に確実に止める作用がある。In the configuration of
In the structure of
請求項1の発明では、閉鎖部材を停電時の閉鎖でも安全に確実に閉鎖でき、開閉機を小型にして安価にでき、閉鎖部材の降下速度を速めても複数のブレーキが働き安全全に確実に停止できる効果がある。In the invention of
請求項2の発明では、頻度が低いガバナブレーキを小型にして、開閉機を小型で安価できる効果がある。
請求項3の発明では、非常時の停電時でも閉鎖部材を停止位置に確実に降下させることができる効果がある。In the invention of
In the invention of
本発明は、出入口を開閉する閉鎖部材6が、開口部2に設置された開閉機1の駆動回転で正確に停止させることができるブレーキを複数組に設け、制動を強化した制動部10の提供するもので、その一実施例を上げて説明する。図1は、両側を壁面7で遮断された開口部2を備え、開口部2を出入口として通路にしている。開口部2は、天井Tから地上面GLまで閉鎖部材6が吊り下げられ、天井T内に設置された巻胴3にて巻き取り・巻き戻しして、開閉可能にしている。閉鎖部材6は、壁面7に沿って鉛直に立設された案内レール5に案内されて開閉する。開閉動作は、天井Tに軸着された巻胴3が開閉機1の駆動回転により、巻上げと巻き戻しして開口部2の上部付近から地上面GLに接触する位置に停止する制動部10を備えて行う。 The present invention provides a
閉鎖部材6は、樹脂製のシートを開閉するシートシャッターでも金属製のシャッターでもよい。巻胴3は、軸受4で両端を支持され、回転可能にして一端側に巻胴スプロケット14が固定されている。巻胴スプロケット14は、開閉機1の出力スプロケット15に巻掛けられて連結されている。開閉機1は、制動部10と駆動モータ9と減速機8と検出部41とを備えて、別途に備えている制御部12の指令で回転力を巻胴3に伝達する。 The closing member 6 may be a sheet shutter that opens and closes a resin sheet or a metal shutter. The winding
図2は、制動部10の電気により制御する第1ブレーキ38と第2ブレーキ39を示し、動作について説明する。箱型の取付板37に内蔵された第1アーム25と第2アーム26は、中心にアーム軸28により回動可能に支持され、両端の一端にブレーキスプリング43を係合させ引張ることで傾斜させてアーム軸28を回動させ、制動させる機構にしている。他端には、ソレノイド27が備えられて、電磁作用で第1アーム25と第2アーム26を傾斜させ、アーム軸28を回動することで制動を解除する。 FIG. 2 shows the
アーム軸28は、取付板37に回動可能に軸着されて、両方に突出されている。取付板37の反対側(図2の裏面)には、半円状のライニング44がガバナスプリング32で係合させ、揺動可能に円状に形成されて係着している。取付板37の中心には、円状の透孔があり、モータ軸36が突出して、そのモータ軸36に前記ライニング44が当接するドラム35が固定されている。ライニング44は、第1アーム25と第2アーム26の傾斜でドラム35の内周面に当接してモータ軸36の回転を停止させる。 The
図3は、アーム軸28とライニング44を説明するもので、アーム軸28の先端部付近の外周面にセレーション・ローレット等の係合面31を備え、第1アーム25・第2アーム26が固着され、次に平面30と丸面29が備えてある。取付板37に軸着された2本のアーム軸28には、ガバナスプリング32で係合して1組にしたライニング44の2組が平面30と丸面29に遊嵌状態で取り付けてある。平面30は、ライニング44がガバナスプリング32の付勢力で支持され、アーム軸28が回動(角度10度ぐらい)することでライニング44が狭閉状態から拡開状態になり、ライニング44外周面を当接させることで制動作用をする。 FIG. 3 illustrates the
丸面29は、拡狭するライニング44の平面30の反対位置にして一対に形成され、この位置を支点として拡狭動作を行うものである。アーム軸28の回動は、係合面31に固着された第1アーム25・第2アーム26がブレーキスプリング43の引張力でライニング44を拡開させる制動動作になるか、ソレノイド27の励磁によりライニング44を平面30に接触させ制動を解除する駆動動作にする。 The
図4は、モータ軸36に固定されたドラム35を示し、ドラム35内に前記ライニング44の2組が配置され、ライニング44が拡開するとドラム35の内周面に接触してモータ軸36の回転を停止させることができる制動部10である。ドラム35の端面には、ブレーキピン33とガバナピン34が固定されて、ライニング44をガバナスプリング32により狭閉して、ドラム35の回転数により遠心力で拡開させ、駆動モータ9の内周面に接触して回転数を一定に保持させるガバナブレーキ40が備えてある。Figure 4 shows a
ガバナブレーキ40は、作用する回転数を駆動モータ9の電源による回転より高い値にしてあり、通常の巻き上げ巻き戻しでは作用しないようにガバナスプリング32力が設定されている。従って、駆動モータ9の回転力で閉鎖部材6を上昇させることも、下降させることも駆動モータ9の回転数で行うので、ガバナブレーキ40が拡開することがない。ただし、非常時の火災・地震・災害等で停電のときには、駆動モータ9が回転制御できないので、閉鎖部材6の自重で回転が増加していき、設定された回転数を上回りガバナブレーキ40のライニング44が拡開して駆動モータ9の内周面にして接触して回転数を制御して閉鎖部材6を一定速度で降下する。 The
図5は、ドラム35に固定されたブレーキピン33とガバナピン34に取り付けられたライニング44を示すガバナブレーキ40であり、径を小さくして駆動モータ9に内蔵できるようにする。ドラム35は、一端面を閉じた円筒状にして、端面の中心に突出させた支持部を中空にしてモータ軸36に貫通させ、固定できるキー溝を備えている。ライニング44は、ガバナスプリング32の付勢力で引き寄せられてブレーキピン33とガバナピン34に外周を円状に形成され、遊着状態にしてモータ軸36を中心に遠心力で外周径が大きくなるように拡開する。ライニング44の外周には、計算された間隔を付けた駆動モータ9の内周面が備えられ、ライニング44の拡開により当接する抵抗でモータ軸36の回転を一定にして、閉鎖部材6を等速に降下させることができる。 FIG. 5 shows a
図6は、開閉機1と閉鎖部材6を巻き取る巻胴3の連結状態を示す説明図であり、巻胴スプロケット14に出力スプロケット15がチェンで巻回され、駆動モータ9の回転で開口部2の天井Tまで上昇する位置決めと、地上面GLに接触させる位置決めがあり、開口部2の上端付近まで閉鎖部材6を上昇させ、制動部10のソレノイド27を消磁させて停止状態にする。下降は、制動部10のソレノイド27を励磁させアーム軸28を回動してライニング44を狭閉させ、制動を解除して駆動モータ9を回転させて、巻胴3を巻き戻して閉鎖部材6を下降させて地上面GLに接触、制動部10により制動させることで停止状態になる。 FIG. 6 is an explanatory view showing a connection state of the winding
開閉機1は、駆動モータ9の前後に分けて制動部10と減速機8を連結して一体化している。制動部10は、モータ軸36に嵌着したドラム35にライニング44を当接させて回転を止めることで閉鎖部材6を停止させることができる。減速機8は、モータ軸36が入力されて、遊星歯車とキャリアを2段に変速して出力スプロケット15を駆動して、巻胴スプロケット14に巻回している。巻胴スプロケット14は、閉鎖部材6を巻き取る巻胴3に固定され、開口部2の上部から昇降させる。閉鎖部材6の停止位置は、減速機8内のキャリア17の端面に歯面18を付け、歯面18に噛合うギヤ19を備えたリミットスイッチ42がある。リミットスイッチ42は、開口部2を閉鎖部材6の開閉位置に正確に停止させることができる。 The opening /
歯面18には、リミットスイッチ42のほかに、牽引軸21がベベルギヤ20を介して噛合い、ワイヤ22で復帰レバー24に係止して、キャリア17の回転で牽引軸21がワイヤ22を移動させて、復帰スプリング45に付勢された復帰レバー24を回動させて第1アーム25と第2アーム26を傾斜させ、ブレーキの解除と制動動作とを行うことができる。だだし、牽引軸21は、煙検出器11が動作していないと、ワイヤ22を長くしてあるため、復帰レバー24が空転するだけである。煙検出器11は、制御部12により火災等の情報を分析して、停電時でも作動可能にするバッテリ13の電源で行い、DCソレノイド27aをワイヤ22に摺動状態に取付けている。制御部12は、火災の煙で検出する別途検出器の信号で、バッテリ13の電源を入れDCソレノイドを励磁すると、ワイヤ22を引くことで復帰レバー24の回動角度を大きくして、第1アーム25と第2アーム26に接触させて傾斜させる。 In addition to the
図7は、牽引軸21の動作で制動部10の作用を説明するもので、キャリア17に固定された出力軸16が閉鎖部材6を昇降させている。キャリア17の端面の歯面18には、2つの同じギヤ19で噛合い、ベベルギヤ20を介して螺合された牽引軸21が2組ある。2組の牽引軸21は、第1アーム25と第2アーム26を傾斜する復帰レバー24に連結されて、閉鎖部材6を上方位置から下降させて、地上面GLの手前で第1アーム25の傾斜による第1ブレーキ38を作動させてモータ軸36を低速回転にさせる。第2ブレーキ39は、低速回転で下降する閉鎖部材6を地上面GL位置で作動させることで、2組のブレーキの作動で正確に停止させることができる。 FIG. 7 illustrates the operation of the
第1ブレーキ38の作動位置は、火災等の人が非難する場合を考慮して人がかがんで通行できる高さからでも低速領域に調整ができる。2組の牽引軸21は、速比を変えた例で説明すると、閉鎖部材6が上端位置のとき、煙検出器11が作動してワイヤ22を短い状態にすると、両復帰レバー24が回動して第1アーム25・第2アーム26をブレーキスプリング43の付勢力に抗して傾斜させ、アーム軸28を回動してライニング44を狭閉させ、両第1ブレーキ38・第2ブレーキ39を解除する。閉鎖部材6は、自重で下降を始めモータ軸36を回転させることで、検出部41を動作して牽引軸21を移動する。 The operating position of the
ベベルギヤ20は、回転して第1アーム25の牽引軸21がワイヤ22を緩める方向に移動して復帰レバー24ゆっくり回動させ、ブレーキスプリング43の付勢力で第1ブレーキ38を掛けて閉鎖部材の下降速度を落としている。第2ブレーキ39も同様な動作で第1ブレーキ38の動作後の停止位置で閉鎖部材を制動させる。第1アーム25と第2アーム26両復帰レバー24の回動は、ベベルギヤ20の異速比だけでなく、復帰レバー24の形状を変えているもの、DCソレノイド27aのワイヤ22を引く量を変えるもの、ライニングの接触面を変えるものにしてもよい。 The
通常時では、第1アーム25と第2アーム26の回動を商用電源で動作するソレノイド27(AC:交流電流型)にて行い、ガバナブレーキ40が駆動モータ9の回転数では拡開しないようにしてあり、駆動モータ9の一定な回転で降下することができ作動することがない。閉鎖部材6は、地上面GLに近づく低速領域にくると第1アーム25のソレノイド27が消磁されて、第1アーム25がブレーキスプリング43に引かれ傾斜すると、アーム軸28が回動してライニング44を拡開させて制動動作になる。駆動モータ9は、まだ回転を続けて、閉鎖部材6の下降速度を制動動作前より遅い状態で、地上面GLにゆっくりと到達することになり、第2ブレーキ39を動作させる。第2ブレーキ39は、ライニング44を拡開してドラム35を完全に停止させる。復帰レバー24は、回動しているが煙検出器(熱・音でもよく限定しない)11が作動していないので、ワイヤ22が延びて第1アーム25・第2アーム26と接触できない空転動作をする。 Under normal conditions, the
非常時の開閉について説明すると、開口部2が開口状態のとき、開閉部材6は巻胴3に巻掛けられて上部に位置している。閉鎖部材6を下降するには、電源があれば下降スイッチにより駆動モータ9の回転で下降できるが、火災等の停電時のときは、煙検出器11が作動して復帰レバー24を回動させ第1アーム25と第2アーム26を回動させてブレーキを解除すると、閉鎖部材6が自重により下降を始める。煙検出器11は、バッテリ13と制御12とDCソレノイド27aにより、図示略の火災を検知するセンサの信号から制御部12が閉鎖の指令を発信させ、DCソレノイド27aがワイヤ22を緊張させるため復帰レバー24の回動を大きくして、第1アーム25と第2アーム26に当接して傾斜させ制動を解除させることができる。Explaining about opening and closing in the event of an emergency, when the
閉鎖部材6は、下降をすることで検出部41を回転して牽引軸21を移動させる。牽引軸21が移動するとワイヤ22が緩む方向に進み復帰スプリング45の引張り力で復帰レバー24が回動する。図7の状態では、第2ブレーキ39が解放中で、第1アーム25が復帰レバー24を離間して、第1ブレーキ38を作動させて低速下降している。閉鎖部材6が地上面GLに到達するころには、牽引軸21が移動してワイヤ22を緩め復帰レバー24を回動して第2ブレーキ39を作動してモータ軸36の回転を停止させることで、閉鎖部材6で開口部2を安全に速く正確に閉鎖することができる。閉鎖部材6の下降速度は、低速領域を設けているので、安全であるため速度を通常品より高めに設定することができる。さらに、下降での作用を説明したが、上昇に採用しても同様な作用効果を得ることができる。 The closing member 6 moves the
1 開閉機
2 開口部
6 閉鎖部材
8 減速機
9 駆動モータ
10 制動部
11 煙検出器
14 巻胴スプロケット
15 出力スプロケット
16 出力軸
17 キャリア
18 歯面
19 ギヤ
20 ベベルギヤ
21 牽引軸
24 復帰レバー
25 第1アーム
26 第2アーム
27 ソレノイド
27aDCソレノイド
28 アーム軸
35 ドラム
36 モータ軸
37 取付板
38 第1ブレーキ
39 第2ブレーキ
40 ガバナブレーキ
42 リミットスイッチ
43 ブレーキスプリング
44 ライニングDESCRIPTION OF
Claims (3)
前記開閉機は、巻胴に伝達する減速機部と、減速機部の回転から回転量により牽引動作で停止位置を検出する検出部と、減速機部に入力するモータ軸を備えた駆動モータと、駆動モータの回転を制動する制動部と、からなり、
前記制動部は、円筒状のドラムを前記モータ軸に嵌着させ、該ドラム内周に押圧して閉鎖部材を停止させる複数組のライニングと、
前記ドラムの端面には、ライニングをガバナスプリングの張力で遊嵌して、ドラムの回転による遠心力で拡開して駆動モータの内周面に当接するガバナブレーキと、
を備え、
前記検出部の検出で作動する制動部の複数組のライニングは、第1ブレーキと第2ブレーキとからなり、
第1ブレーキは閉鎖部材の停止位置手前で低速に作動をし、第2ブレーキは閉鎖部材の停止位置に到達する時に作動することを特徴とする開閉機のブレーキ構造。A closing member that opens and closes the opening portion in the vertical direction is suspended from the ceiling portion, and a winding drum that winds the closing member is disposed on the ceiling portion, and the opening and closing device that rotates the winding drum is configured.
The opening / closing machine includes a reduction gear unit that transmits to a winding drum, a detection unit that detects a stop position by a pulling operation based on a rotation amount from the rotation of the reduction gear unit, and a drive motor including a motor shaft that inputs to the reduction gear unit; A braking portion for braking the rotation of the drive motor,
The brake unit, the cylindrical drum is fitted to the motor shaft, a plurality of sets of lining to stop the closure member is pressed against the inner circumference of the said drum,
The end face of the drum is loosely fitted a lining at a tension of governor spring, abutting the governor brake flares by centrifugal force to the inner peripheral surface of the drive motor by the rotation of the drum,
With
The plurality of sets of linings of the braking unit that are activated by detection of the detection unit includes a first brake and a second brake,
The brake structure for an opening / closing machine, wherein the first brake is operated at a low speed before the stop position of the closing member, and the second brake is operated when the stop position of the closing member is reached .
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