JP5117985B2 - 自動閉鎖装置 - Google Patents

Description

本発明は、火災報知設備等からの信号に基づいて建築物等の開口部に設置されるシャッターカーテンを自動で降下させる自動閉鎖装置に関する。

従来より、火災等が発生した場合、火災報知設備からの信号に基づいてシャッターカーテンを自重で降下させて建築物等の開口部を閉鎖し、降下中に障害物が検知されたときにはシャッターカーテンの降下を停止させる自動閉鎖装置が種々知られている。例えば、特許文献１や特許文献２にあるように、モータにより回転されるピニオンとラックとを、ソレノイドを励磁して噛合させてラックの移動によりブレーキ操作ワイヤをブレーキ開放側に操作して、シャッターカーテンを自重で下降させ、電動モータを停止させると共にソレノイドを非励磁にしてピニオンとラックとの噛合を解除してブレーキ制動側にブレーキ操作ワイヤを操作し、シャッターカーテンの降下を停止させるようにしている。

また、特許文献３にあるように、電動モータにより回転されるピニオンに噛合したラックが移動してブレーキ操作レバーをブレーキ開放側に操作して、シャッターカーテンを自重で下降させ、電磁ブレーキの励磁により、ラックをスプリングにより移動して、ブレーキ操作レバーをブレーキ制動側に操作して、シャッターカーテンの降下を停止させるようにしている。
特開２００２−１３８７８０号公報 特開２００５−７６３６６号公報 特開２００７−７７７１９号公報

しかしながら、こうした従来のものでは、電動モータとソレノイド、あるいは、電動モータと電磁ブレーキの複数の駆動源を必要としており、構造が複雑であるという問題があった。

本発明の課題は、簡単な構造で、ブレーキ制動側とブレーキ開放側とに操作できる自動閉鎖装置を提供することにある。

かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
制動側に付勢されたブレーキ操作部材を開放側に操作し、シャッターカーテンを自重降下させる自動閉鎖装置において、
正逆回転可能なモータにより回転される駆動軸に駆動歯車を取り付けると共に、前記駆動軸と同軸上で揺動可能に支持されたアーム部材を設け、前記駆動軸と平行に前記アーム部材に支持軸を取り付け、該支持軸に一方向回転のみを伝達するワンウェイクラッチを介して前記駆動歯車に噛合するピニオン歯車を取り付け、前記駆動軸廻りの前記アーム部材の揺動で前記ピニオン歯車が噛合するラック歯車が設けられた摺動部材を摺動可能に支持すると共に、前記摺動部材に前記ブレーキ操作部材を連結し、また、前記ワンウェイクラッチは前記モータの一方向の回転で前記ピニオン歯車の前記支持軸廻りの回転を許容し、前記モータの他方向の回転で前記ピニオン歯車を介して前記アーム部材を前記駆動軸の廻りに揺動させて、前記ピニオン歯車と前記ラック歯車との噛合を解除することを特徴とする自動閉鎖装置がそれである。

更に、前記アーム部材を前記ピニオン歯車と前記ラック歯車とが噛合する方向に付勢部材により付勢した構成としてもよい。あるいは、前記摺動部材の摺動を検出するリミットスイッチを設けた構成としてもよい。また、前記摺動部材に摺動方向に長い長穴を形成すると共に、該長穴にローラを挿入して、前記摺動部材を摺動可能に支持した構成としてもよい。

本発明の自動閉鎖装置は、モータの正転・逆転を切り換えるだけで、シャッターカーテンの降下と停止を切り換えることができるので、複数の駆動源を必要とすることなくシャッターカーテンの降下と停止を切り換えることができ、構造が簡単になるという効果を奏する。また、ブレーキ開放側への操作の際にはピニオン歯車とラック歯車とを噛合させ、ブレーキ制動側への操作の際にはピニオン歯車とラック歯車との噛合を解除するので、伝達の入り切りを確実に行うことができ、更に、モータへの配線で足りるので、配線数を低減でき、配線作業も容易になる。

摺動部材の摺動を検出するリミットスイッチを設けることにより、検出位置の調整をリミットスイッチの移動により容易に行うようにすることができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、１はシャッターカーテンで、シャッターカーテン１は建築物の開口部に設けられ、開口部の両側に設けられた一対のガイドレール２，４に案内されて上下方向に昇降して、開口部を閉鎖あるいは開放する。

例えば、シャッターカーテン１は短冊板状のスラットを多数連結して形成され、シャッターカーテン１は図示しない巻取軸の回転により、巻取軸に巻き取り、あるいは引き出されて、開口部を閉鎖あるいは開放する。また、巻取軸は開閉機構６により回転され、開閉機構６は巻取軸を回転駆動する電動モータを備えると共に、巻取軸の回転を制動するブレーキ機構を備えており、ブレーキ機構がシャッターカーテン１の自重降下を制動している。

開閉機構６には自動閉鎖装置１０が設けられており、建築物内の煙や熱を感知する感知器１２、開閉操作用の操作盤１４、シャッターカーテン１の降下中の障害物を検知する障害物検知機構１６等も設けられている。

開閉機構６、自動閉鎖装置１０、感知器１２、操作盤１４、障害物検知機構１６、防災盤１８、制御盤２０は制御線２１により接続されている。制御盤２０は操作盤１４からの信号に基づいて、開閉機構６を制御して、シャッターカーテン１を昇降させる。

また、制御盤２０は、火災時に、感知器１２や防災盤１８からの信号に基づいて、自動閉鎖装置１０を制御して、開閉機構６の制動を解除し、シャッターカーテン１を自重で降下させて開口部を閉鎖する。シャッターカーテン１の降下中に障害物検知機構１６が障害物を検知した際には、制御盤２０は自動閉鎖装置１０を制御して、開閉機構６の制動によりシャッターカーテン１の降下を停止させる。

制御盤２０には商用電源が供給されると共に、図示しないバッテリが内蔵されており、火災時の停電等により商用電源が遮断された場合でも、バッテリにより、自動閉鎖装置１０を制御して、シャッターカーテン１を降下させることができるように構成されている。

自動閉鎖装置１０には、図２〜図４に示すように、開閉機構６からブレーキ操作部材としてのブレーキ操作ワイヤ２２が接続されており、ブレーキ操作ワイヤ２２は開閉機構６内の図示しないスプリング等により引き込み側に付勢されて開閉機構６の図示しないブレーキ機構を制動し、このブレーキ操作ワイヤ２２を引き出すことにより、開閉機構６のブレーキ機構が開放側に操作されるように構成されている。

自動閉鎖装置１０は、図３に示すように、ケース２４内に正逆回転可能な電動モータ２６が配置されており、電動モータ２６は制御盤２０に接続されている。電動モータ２６には減速機２８が取り付けられており、減速機２８の駆動軸３０には駆動歯車３２が取り付けられている。

減速機２８には駆動軸３０と同軸上にボス部３４が形成されており、このボス部３４に取付板３６が嵌着されている。取付板３６には駆動軸３０と同軸上に大径筒部３８が形成されている。

大径筒部３８にはアーム部材４０が揺動可能に装着されており、アーム部材４０には駆動軸３０と平行に支持軸４２が固定して取り付けられている。支持軸４２には一方向回転のみを伝達するワンウェイクラッチ４４を介してピニオン歯車４６が取り付けられている。

駆動軸３０の軸方向と直交して直方体状の摺動部材４８が設けられており、摺動部材４８には摺動部材４８の長手方向に沿って長い一対の長穴５０，５２が形成されている。長穴５０，５２はケース２４に回転可能に支持されたローラ５４，５６が挿入されており、摺動部材４８がケース２４に駆動軸３０の軸方向と直交する方向に摺動可能に支持されている。

摺動部材４８には、ピニオン歯車４６に対向してラック歯車５８が一体的に設けられており、アーム部材４０が大径筒部３８の廻りに揺動した際に、ピニオン歯車４６がラック歯車５８に噛合するように構成されている。また、アーム部材４０は、大径筒部３８の廻りに、ピニオン歯車４６がラック歯車５８に噛合する方向に揺動するよう、弦巻ばねを用いた付勢部材６０により付勢されている。尚、付勢部材６０を用いる場合に限らず、支持軸４２やピニオン歯車４６の自重により、ピニオン歯車４６がラック歯車５８に噛合する方向にアーム部材４０が揺動するように構成してもよい。

駆動軸３０が図２に矢印で示す逆転方向に回転駆動された際には、ワンウェイクラッチ４４はそれとは逆方向に回転しようとするピニオン歯車４６の回転を支持軸４２に伝達するように組み込まれている。そして、駆動軸３０が図４に矢印で示す正転方向に回転駆動された際には、ワンウェイクラッチ４４はピニオン歯車４６の回転を支持軸４２に伝達することなく、ピニオン歯車４６が支持軸４２の廻りに回転するように組み込まれている。

摺動部材４８はケース２４の外部に延出されており、その先端にブレーキ操作ワイヤ２２が連結されている。摺動部材４８には傾斜部６２が形成されており、傾斜部６２に対応してリミットスイッチ６４がケース２４に取り付けられている。傾斜部６２は、図４に示すように、ブレーキ操作ワイヤ２２が開放位置にまで引き出された際に、リミットスイッチ６４から外れる位置に設けられている。

尚、本実施形態では、ブレーキ操作部材としてブレーキ操作ワイヤ２２を有する開閉機構６を例としたが、これに限らず、開閉機構６がブレーキ操作部材として揺動するワイヤ操作レバーを有するものでも同様に実施可能である。その際には、摺動部材４８等によりブレーキ操作レバーを揺動させるように配置すればよい。

次に、本実施形態の自動閉鎖装置１０の作動について説明する。
シャッターカーテン１が開閉機構６により図示しない巻取軸に巻き取られて、開口部が開放された状態では、図２に示すように、付勢部材６０の付勢力に抗して、アーム部材４０がピニオン歯車４６とラック歯車５８との噛合を解除する方向に揺動されている。よって、ブレーキ操作ワイヤ２２が開閉機構６の付勢力により引き込まれて、開閉機構６のブレーキ機構により巻取軸が制動され、シャッターカーテン１は自重で降下しない。

そして、火災の発生等により、制御盤２０に感知器１２あるいは防災盤１８から防災信号が入力されると、制御盤２０から自動閉鎖装置１０の電動モータ２６に正転信号が入力される。

これにより、電動モータ２６が駆動されて、図４に示すように、駆動軸３０が正転方向に回転駆動され、駆動軸３０と共に駆動歯車３２も正転方向に回転する。駆動歯車３２が正転方向に回転すると、駆動歯車３２により駆動歯車３２に噛合しているピニオン歯車４６に逆方向の回転力が加わる。その際、ワンウェイクラッチ４４はピニオン歯車４６の回転を支持軸４２に伝達しないように作用するので、ピニオン歯車４６は支持軸４２の廻りに回転する。

また、アーム部材４０は付勢部材６０の付勢力により、大径筒部３８の廻りに揺動し、ピニオン歯車４６とラック歯車５８とを噛合させる。よって、駆動歯車３２の回転により、ピニオン歯車４６及びラック歯車５８を介して摺動部材４８がブレーキ操作ワイヤ２２を引き出す方向に摺動してブレーキ操作ワイヤ２２が引き出され、開閉機構６のブレーキ機構が開放される。

これにより、シャッターカーテン１が自重で降下して、開口部を閉鎖する。また、摺動部材４８の摺動により、傾斜部６２がリミットスイッチ６４の位置を通り過ぎると、リミットスイッチ６４が制御盤２０に信号を出力する。

尚、シャッターカーテン１が自重で降下を開始した後、電動モータ２６への駆動信号の入力が遮断されても、本実施形態では、減速機２８の減速比が大きいので、ブレーキ操作ワイヤ２２の付勢により、摺動部材４８のラック歯車５８、ピニオン歯車４６、駆動歯車３２を介して駆動軸３０が逆転方向に回転されることはない。減速機２８にセルフロック機能があるウオーム・ホイール歯車を使用してもよく、あるいは、外部からの駆動軸３０の回転を規制するように、ボールロック機構を設けてもよい。

シャッターカーテン１の降下途中で、障害物検知機構１６が障害物を検知して、制御盤２０に検知信号を出力すると、制御盤２０は自動閉鎖装置１０の電動モータ２６に逆方向に回転させる逆転信号を出力する。これにより、電動モータ２６は、図２に矢印で示すように、駆動軸３０を逆転方向に回転させる。

よって、図４に示す状態から、駆動軸３０と共に駆動歯車３２が逆転方向に回転すると、駆動歯車３２により駆動歯車３２に噛合しているピニオン歯車４６に逆方向の回転力が加わる。その際、ワンウェイクラッチ４４はピニオン歯車４６の回転を支持軸４２に伝達するように作用するので、ピニオン歯車４６は支持軸４２に連結されて支持軸４２の廻りに回転できない状態になる。

従って、駆動歯車３２が逆転方向に回転すると、ピニオン歯車４６とラック歯車５８との噛合を解除するように、ピニオン歯車４６及び支持軸４２を介してアーム部材４０を付勢部材６０の付勢力に抗して、大径筒部３８の廻りに揺動させる。これにより、ピニオン歯車４６とラック歯車５８との噛合が解除されて、摺動部材４８がブレーキ操作ワイヤ２２の付勢により摺動されて、ブレーキ操作ワイヤ２２が引き込まれ、開閉機構６のブレーキ機構により巻取軸が制動されて、シャッターカーテン１の降下が停止される。

ピニオン歯車４６とラック歯車５８との噛合が解除されるだけのアーム部材４０の揺動で、ブレーキ操作ワイヤ２２が引き込まれるので、短時間で制動されてシャッターカーテン１の降下が停止し、停止するまでのシャッターカーテン１の降下量がわずかである。

障害物が除かれ、障害物検知機構１６による障害物の検知信号が出力されなくなると、制御盤２０は自動閉鎖装置１０の電動モータ２６に正転信号を出力する。これにより、駆動軸３０が正転方向に回転して、前述したと同様、図４に示すように、アーム部材４０が揺動し、ピニオン歯車４６とラック歯車５８とを噛合させる。駆動歯車３２の回転により、ピニオン歯車４６及びラック歯車５８を介して摺動部材４８が摺動してブレーキ操作ワイヤ２２が引き出されて、開閉機構６のブレーキ機構が開放され、シャッターカーテン１が再び自重で降下を再開する。

このように、自動閉鎖装置１０は、電動モータ２６の正転・逆転を切り換えるだけで、シャッターカーテン１の降下と停止を切り換えることができるので、複数の駆動源を必要とすることなく、シャッターカーテン１の降下と停止を切り換えることができるので、構造が簡単になる。

また、ブレーキ開放側への操作の際にはピニオン歯車４６とラック歯車５８とを噛合させ、ブレーキ制動側への操作の際にはピニオン歯車４６とラック歯車５８との噛合を解除するので、伝達の入り切りを確実に行うことができる。更に、電動モータ２６への配線だけで足りるので、配線数を低減でき、配線作業も容易になる。しかも、アーム部材４０の支持軸４２にワンウェイクラッチ４４を介してピニオン歯車４６を設けた構成であるので、部品点数も少なく、施工性にも優れている。

摺動部材４８の摺動を検出するリミットスイッチ６４をケース２４に設けたので、リミットスイッチ６４を移動させて、摺動部材４８の検出位置の調整を容易に行うことができる。

以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

本発明の一実施形態としての自動閉鎖装置を用いたシャッターを建築物の開口部に配置した説明図である。 本実施形態の自動閉鎖装置の駆動軸を逆転方向に回転させた状態の正面図である。 図２のＡＡ断面図である。 本実施形態の自動閉鎖装置の駆動軸を正転方向に回転させた状態の正面図である。

符号の説明

１…シャッターカーテン ２，４…ガイドレール
６…開閉機構 １０…自動閉鎖装置
１２…感知器 １４…操作盤
１６…障害物検知機構 １８…防災盤
２０…制御盤 ２２…ブレーキ操作ワイヤ
２４…ケース ２６…電動モータ
２８…減速機 ３０…駆動軸
３２…駆動歯車 ３６…取付板
３８…大径筒部 ４０…アーム部材
４２…支持軸 ４４…ワンウェイクラッチ
４６…ピニオン歯車 ４８…摺動部材
５０，５２…長穴 ５４，５６…ローラ
５８…ラック歯車 ６０…付勢部材
６２…傾斜部 ６４…リミットスイッチ

Claims (4)

1. 制動側に付勢されたブレーキ操作部材を開放側に操作し、シャッターカーテンを自重降下させる自動閉鎖装置において、
   正逆回転可能なモータにより回転される駆動軸に駆動歯車を取り付けると共に、前記駆動軸と同軸上で揺動可能に支持されたアーム部材を設け、前記駆動軸と平行に前記アーム部材に支持軸を取り付け、該支持軸に一方向回転のみを伝達するワンウェイクラッチを介して前記駆動歯車に噛合するピニオン歯車を取り付け、前記駆動軸廻りの前記アーム部材の揺動で前記ピニオン歯車が噛合するラック歯車が設けられた摺動部材を摺動可能に支持すると共に、前記摺動部材に前記ブレーキ操作部材を連結し、また、前記ワンウェイクラッチは前記モータの一方向の回転で前記ピニオン歯車の前記支持軸廻りの回転を許容し、前記モータの他方向の回転で前記ピニオン歯車を介して前記アーム部材を前記駆動軸の廻りに揺動させて、前記ピニオン歯車と前記ラック歯車との噛合を解除することを特徴とする自動閉鎖装置。
2. 更に、前記アーム部材を前記ピニオン歯車と前記ラック歯車とが噛合する方向に付勢部材により付勢したことを特徴とする請求項１に記載の自動閉鎖装置。
3. 前記摺動部材の摺動を検出するリミットスイッチを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動閉鎖装置。
4. 前記摺動部材に摺動方向に長い長穴を形成すると共に、該長穴にローラを挿入して、前記摺動部材を摺動可能に支持したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の自動閉鎖装置。

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