JP5288302B2 - 電動シャッタの巻取り装置 - Google Patents

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Description

この発明は、建物の出入口などに設けられる電動シャッタの巻取り装置に関する。
建物の出入口などに設けられている電動シャッタの巻取り装置は、巻取りドラムをモ−タ駆動してシャッタスラットを下降させ、また、上昇させる構成となっている。
また、この種の電動シャッタは、停電やモ−タ駆動部の故障等によって電動駆動できなくなった場合の異常事態に対処するため、シャッタスラットを手動で昇降できるようにする手動操作手段を備えている。
具体的には、モ−タの駆動系に常時連結型のクラッチ装置が設けられており、このクラッチ装置を手動操作で非連結に切換えて巻取りドラムをモ−タ駆動系から切り離す。
また、巻取りドラムには巻取り力を与えるスプリングが設けられおり、クラッチ装置を非連結としたシャッタスラットを手動で押し上げると、巻取りドラムがスプリングの巻取り力でシャッタスラットを巻取る。
このように異常時には手動によってシャッタスラットを昇降できるようになっている。
図14はモ−タ駆動系に設けられたクラッチ装置の一例を示す。
図示するように、このクラッチ装置は、モ−タ駆動部51の回転軸52に軸着したクラッチ板53と、巻取りドラム54に一体的に取付けた保持ホイル55内を非回動で摺動するクラッチ板56とを備え、クラッチ板56がスプリング57のばね力で進出移動力(図14において左方向移動力)を受け、その突出ピン56aがクラッチ板53のクラッチ連結孔53aに突入しクラッチの連結状態となっている。
また、連結ロッド58を手動操作によって引き戻し動作(図14において右方向移動動作)させると、クラッチ板56がスプリング57のばね力に抗して後退移動し、図15に示すように、その突出ピン56aがクラッチ板53のクラッチ連結孔53aより脱出して非連結となる。
さらに、クラッチ非連結の状態で手動操作し、連結ロッド58の引き戻し動作を解放させると、連結ロッド58が進出可能になることから、クラッチ板56が進出移動し、その突出ピン56aがクラッチ板53のクラッチ連結孔53aに突入し、図14に示すクラツチ連結状態となる。
なお、回転軸52を回転自在に支持するホイル59と、連結ロッド58を摺動自在に支持するホイル60は巻取りドラム54に一体的に固着されている。
一方、巻取りドラムに巻き取り力を与える上記したスプリングは、閉じているシャッタスラットを所定位置まで手で押し上げることによって、シャッタスラットを巻き取るように巻取りドラムに巻取り力を与えるスプリング力となっている。
発明が解決しようとする課題
シャッタスラットが閉じられ、その下端が地面に当たっている状態では、シャッタスラットの重量によるシャッタスラットを解放する方向(巻取りとは反対方向)の回転力と、スプリングの巻取り力がつり合った状態から、さらにシャッタスラットを解放する方向に移動させた状態で停止している。
つまり、シャッタスラットの重量とつり合っていたスプリング巻取り力が、スプリングが締め付けられることにより高まり、巻取りドラムにスプリングによる巻取り駆動力が作用する状態で停止していることとなる。
なお、このように巻取りドラムにスプリングによる駆動力が作用してもクラッチ装置が連結しているため、シャッタスラットは巻上げられない。
特に、図16、図17に示すようなスリット状の窓孔61aを有するシャッタスラット61はその影響が大きくなる。
なお、図16はシャッタスラットの正面図、図17は図16上のB−B線拡大断面図である。
この種のシャッタスラット61は、下降させる場合に、その下端が地面に当るまでの間は各窓孔61aが開口し、下端が地面に当ってからさらに下降させると、下方部分から各スラットが部分的に重なり合い、図示するS1部分のように窓孔61aが順次閉じるようになる。
したがって、このシャッタスラット61は、全ての窓孔61aを開口させ、また、上半部分の窓孔61aを開口させるように下降させて閉鎖させることができる。
このような窓孔61aを閉じた閉鎖状態では、シャッタスラット61と巻取りドラムの巻取り力がつり合った状態から、さらにシャッタスラット61を下降させて、各窓孔61aを閉口させるため、スプリングが締め付けられて、スプリングの巻取り駆動力が高まり、巻取りドラムに加わるシャッタスラット61の巻取り作用が増大する。
このようなことから、上記したクラッチ装置のような構成では、非連結に切換える場合に、切換え操作力が重くなり、また、機械的な強度が弱いと言う問題がある。
すなわち、上記したクラッチ装置のような場合、保持ホイル55とクラッチ板56との間の摺動部と、クラッチ連結孔53aと突出ピン56aとの間の摺動部とを異なる位置に設けなければならないため、各々の摺動抵抗が作用し、非連結に切換える操作が重くなる。
つまり、シャッタスラットが閉じている状態で非連結に切換える場合、上記したようにスプリングの巻取り駆動力によって巻取りドラム54に回転作用が加わった状態で停止しているので、上記した2つの摺動部の摺動抵抗が大きくなる。
したがって、クラッチ板56を後退移動させて突出ピン56aをクラッチ連結孔53aから脱出させるための操作が重くなる。
また、上記したクラッチ装置のように、クラッチ板56を保持ホイル55の内部で摺動移動させる構成では、クラッチ板56の回転軸線上の近い位置に突出ピン56aを設けなければならない。
このため、クラッチ板53の駆動力が突出ピン56aに強くかかる他、クラッチ板56の進出移動が何等かの原因によって不充分となり、突出ピン56aがクラッチ連結孔53aに浅く突入したときには突出ピン56aに曲げ応力がかかる。
この結果、突出ピン56aが折れ易く、機械的な強度の点で問題がある。
本発明は上記した実情にかんがみ、手動昇降操作のためのクラッチ装置について可能なるかぎり構成の簡素化を計ると共に、耐久性、操作性に優れる構成とした電動シャッタの巻取り装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
上記した目的を達成するため、本発明では、シャッタスラットを巻取る巻取りドラム内に、巻取りドラムをモ−タ駆動してシャッタスラットを昇降させるモ−タ駆動部と、モ−タ駆動系に設け、操作下に非連結となる常時連結型のクラッチ装置と、上記巻取りドラムに巻取り駆動力を与え、クラッチ装置の非連結時にシャッタスラットを巻取るためのスプリングとを備えた電動シャッタの巻取り装置に関する。
そして、第1の発明は、クラッチ連結孔を設け、モータ駆動部によって駆動するクラッチ板と、外周側を巻取りドラム内面に一体的に固着し、巻取りドラムと同軸回転するように設けると共に、前記クラッチ板に接近して配置したケース部材と、このケース部材に設けた孔部と、当該孔部に挿通させて前記クラッチ連結孔に突入自在としたクラッチピンと、このクラッチピンを一面側に設け、前記ケース部材内で移動可能に、かつ、当該ケース部材と一体的に回転可能に配置した板状の摺動部材と、この摺動部材を押動して進出移動させ、クラッチピンをクラッチ連結孔に突入させてクラッチ連結するばね部材とよりなるクラッチ装置と、上記摺動部材を後退移動させ、クラッチピンをクラッチ連結孔より脱出させてクラッチ非連結とする操作手段とを備え、前記操作手段には、操作部材に連結し、前記摺動部材の回転軸線上に沿ってその他面側に延設させたシャフトを備え、さらに、一端側を前記シャフトに、他端側を前記ケース部材の一部に各々係合させると共に、中程を前記摺動部材の他面側に軸支させたリンク部材を前記摺動部材の回転中心から放射状の位置に複数設け、操作部材の操作によるシャフトの移動により、リンク部材がケース部材の係合部を支点に旋回動して摺動部材を後退移動させる構成としてある。
この第1の発明の巻取り装置は、通常の状態においてクラッチ装置が連結している。
すなわち、摺動部材がばね勢力を受けて進出移動することから、クラッチピンがクラッチ板のクラッチ連結孔に突入してクラッチ連結となっている。
これより、モ−タ駆動部を始動させれば、その出力がクラッチ板、クラッチピン、ケ−ス部材を介して巻取りドラムに伝達され、巻取りドラムが回転してシャッタスラットを下降させ、また、上昇させる。
一方、操作部材の操作にしたがってシャフトを移動させれば、リンク部材が旋回し、摺動部材がこのリンク部材の旋回に連動されて後退移動し、クラッチピンがクラッチ連結孔から脱出しクラッチ非連結となる。
これより、クラッチ板とクラッチピンとの連結が断たれ、モータの駆動係が切断されることから、巻取りドラムがスプリングによって巻取り回転するようになる。
この結果、クラッチを非連結状態とすることにより、スプリングの巻取り駆動力とシャッタスラットの重量のつり合う位置まで、巻取りドラムに加わっていたスプリングの巻取り駆動力により巻き取られ、その後、シャッタスラットを手動で押し上げれば、容易に巻取りドラムにシャッタスラットを巻き取らせることができる。
なお、巻取りドラムに与えるスプリングの巻取り駆動力は、クラッチ非連結状態で巻き取られているシャッタスラットを手動で引き下げれば、その引き下げ力とシャッタスラットの重量により、巻取りドラムが巻取りを解放する方向に回転し、シャッタスラットを下降させることができるものである。
第2の発明は、上記した第1の発明の電動シャッタの巻取り装置において、前記リンク部材の各々は、シャフトに係合させた一端側に対して、ケース部材の一部に係合させた他端側寄りの位置で摺動部材に軸支させ、さらに、前記したクラッチピンとリンク部材とを一対として摺動部材の一面側の放射状位置に配置した構成としてある。
第3の発明は、上記した第1または第2の発明の巻取り装置において、操作手段には、一端部を上記シャフトに回転自在に連結し、他端部を操作部材に接続する四辺形断面のロッドを設け、一方、巻取りドラム内には、巻取りドラムに巻取り駆動力を与える上記のスプリングを外側に装備させ、上記ロッドを内部に配設するスプリング用ドラムを設け、かつ、このスプリング用ドラムには、上記ロッドを細幅の溝領域を通して非回転に保持するロッドの捻じれ防止部を設けた構成としてある。
次に、本発明の一実施形態について図面に沿って説明する。
図1は電動シャッタの巻取り装置を示す断面図で、11は巻取りドラム、12はモ−タ駆動部、13はクラッチ装置、14はロッド、15はケ−ブル、16は操作ハンドル、17はスプリング、18はスプリング用ドラムを各々示す。
モ−タ駆動部12は図示するように巻取りドラム11内に同軸的に設けてあるが、このモ−タ駆動部12はシャッタ取付枠に取付けて固定する。
すなわち、巻取りドラム11の一端側を軸支するようにしてある。
クラッチ装置13は、図2に拡大して示したように、モ−タ駆動部12の出力軸19に固着したクラッチ板20を備え、このクラッチ板20のクラッチ連結孔21にクラッチピン22の先端部を突入又は脱出させるようにしてクラッチの連結動作又は非連結動作を行なう構成となっている。
なお、クラッチ板20は一体の回転板にクラッチ連結孔21を設けたものでもよいが、本実施形態では図3、図4に示す如く、強度の高いリング板23にクラッチ連結孔21を形成し、このリング板23をクラッチ板20にねじ止めした構成としてある。
また、本実施形態では、リング板23の三等分位置に3つのクラッチ連結孔21を設け、各々のクラッチ連結孔21に突入させる3つのクラッチピン22を設けているが、これらクラッチ連結孔21とクラッチピン22の数は必要に応じて増減することができる。
上記したクラッチ板20はその軸部20aをケ−ス24の軸孔に回転自在に挿入し、軸部先端面に止め板20bをねじ止めしてある。
ケ−ス24は図5に拡大断面図として示したように、外面側を巻取りドラム11に一体的に固着し、巻取りドラム11と同軸回転するようになっている。
図5は図2上のA−A線断面図で、図示するように、このケース24にはクラッチピン22を挿通する3つの孔部25が設けてある。
なお、図5に示した二点鎖線はシャッタスラット26を示す。
また、図2より分かるように、ケ−ス24内にはクラッチピン22を設けた摺動板27が移動自在に備えてある。
この摺動板27は図6、図7に示すように、一面側に張出させたクラッチピン22を設けると共に、他面側に突入形成した起立片部27aを設け、この起立片部27aにリンク28を旋回自在に軸支した構成となっている。
上記の摺動板27は起立片部27aの先端とカバ−29との間に係架したリタ−ンばね30によって常時進出移動(図2において左方向移動)のばね勢力を与えてある。
すなわち、通常時には摺動板27が進出移動することで、クラッチピン22がクラッチ連結孔21に突入しクラッチ連結となる。
なお、カバ−29はケ−ス24にねじ止めしてある。
上記したリンク28は、一端部をシャフト31の連動係合部31aに、他端部をケース24の係合溝部24aの各々に係合させてあり、シャフト31の移動に連動して旋回する。
つまり、このリンク28は、シャフト31が移動(図2において左右方向移動)すると、係合溝部24aに係合した他端部を支点として旋回し、摺動板27を進出又は後退させる。
また、リンク28はその軸支部28aと一端部との間の長さに対し、軸支部28aと他端部との間の長さを、例えば、2:1の割合で短寸形成し、クラッチ装置13の操作力を軽減するようにしてある。
シャフト31は、カバ−29内に摺動自在に設けてあり、図8、図9に示したように、先端部に上記したところの係合連動部31aが、その後端部にロッド14の取付孔31bが各々設けてある。
さらに、このシャフト31の上面には公知のハ−トカム溝32が形成してある。
このハ−トカム溝32には図2に示したカムピン33を突入させ、このハ−トカム溝32によってシャフト31の後退移動位置を保持する。
すなわち、シャフト31が図2に示すように進出移動している通常状態(クラッチ連結状態)では、カムピン33がハートカム溝32の32a位置にある。
なお、カムピン33は図2に示すようにばね34によって一方向(図2において左旋回方向)の旋回力を受けて旋回レバー35に設けてあり、この旋回レバー35はカバー29に取付けたベース板36に軸支してある。


操作ハンドル16を一旦引っ張り操作してシャフト31を後退移動させると、カムピン33がa経路を通って32b位置に移る。
カムピン33が32b位置に移ると、シャフト31の進出移動が阻止されるため、クラッチ装置13の非連結動作が保持される。
操作ハンドル16を再度引っ張り操作すると、カムピン33がb経路に移る。
このとき、シャフト31がリンク28を介してリタ−ンばね30のばね勢力で進出移動することから、カムピン33が経路bを通って32a位置に戻る。
上記したシャフト31にはロッド14が回転自在に連結させるが、図10はその連結構成を示す。
図示するように、ロッド14の一端部に固着した抜止め部体37を回転自在に軸支させたロッドフック38を設け、このロッドフック38をシャフト31の取付孔31bにねじ止めする構成となっている。
ロッド14は四辺形断面の棒状体としてスプリング用ドラム18内に配設し、その他端部にケ−ブル15のインナワイヤが接続してある。
そして、ロッド14はドラム18内に設けたブッシュ39によって捻じれが防止される。
すなわち、ブッシュ39には、図11、図12に示すように細幅の溝領域40を捻じれ防止部として形成し、この溝領域40をロッド14を通す構成として、ロッド14を非回転に保持し、ロッド14の捻じれを防止している。
スプリング用ドラム18はシャッタ取付枠体に取付け固定するが、この外部には支持ホイル41、42を回転自在に設け、この支持ホイル41、42により巻取りドラム11の他端側を軸支している。
また、支持ホイル41、42の外周側は巻取りドラム11に一体的に固着してあり、スプリング17のばね勢力をこれら支持ホイル41を介して巻取りドラム11に伝達し、巻取りドラム11に巻取り駆動力を与える構成としてある。
すなわち、スプリングは、一端部を支持ホイル41に固着し、他端側をスプリング用ドラム18に固着してあり、シャッタスラット26を下降させる巻取りドラム11の回転でばね勢力を蓄えるようになっている。
上記のように構成した電動シャッタの巻取り装置は、通常時にはクラッチ装置13が連結している。
すなわち、操作ハンドル16を操作しない状態では、摺動板27がリタ−ンばね30のばね勢力で進出移動(図2において左方向移動)し、クラッチピン22がクラッチ板20のクラッチ連結孔21に突入し、クラッチ連結動作となっている。
これより、モ−タ駆動部12を始動させると、モ−タ出力がクラッチ板20、クラッチピン22、ケ−ス24を介して巻取りドラム11に伝達されるから、巻取りドラム11がモ−タの回転方向にしたがって回転し、巻取られているシャッタスラット26を下降させ、また、下降しているシャッタスラット26を上昇させる。
停電事故やモ−タ駆動部12の故障などの異常事態が発生した場合は手動操作に切換えるため、操作ハンドル16を引っ張り操作してクラッチ装置13を非連結に切換える。
操作ハンドル16の引っ張り操作によりシャフト31が後退移動するため、カムピン33が上記したようにハ−トカム溝32の32a位置から32b位置に移る。
この結果、操作ハンドル16の操作を解放してもシャフト31が後退移動位置を保持する。
シャフト31の後退移動にしたがいリンク28が旋回し、摺動板27をリタ−ンばね30のばね力に抗して後退移動させる。
したがって、クラッチピン22がクラッチ連結孔21より脱出し、図13に示すようにクラッチ非連結動作となる。
クラッチ装置13が非連結となると、モ−タ停止にかかわらず巻取りドラム11が回転可能になるから、巻取りドラム11がスプリング17によって巻取り駆動力を受けて回転するようになる。
したがって、下降しているシャッタスラット26を手動で押し上げれば、このシャッタスラット26が巻取りドラム11に巻取られ、また、巻取られているシャッタスラット26を引き下げれば、シャッタスラット26を下降させることができる。
異常事態が回復して電動動作に戻す場合は、操作ハンドル16を再度引っ張り操作してクラッチ装置13を連結させる。
クラッチ装置13の非連結状態、つまり、シャフト31の後退動作状態で操作ハンドル16を引っ張り操作すると、カムピン33がハ−トカム溝32のb経路に移るため、シャフト31が進出可能になる。
したがって、摺動板27がリタ−ンばね30のばね勢力を受けて進出移動し、クラッチピン22がクラッチ連結孔21に突入し、図2に示すクラッチ連結動作となる。
なお、クラッチピン22が進出したとき、クラッチ連結孔21に突入せず、リング板23の板面に突き当る場合があるが、モ−タ駆動部12を始動させクラッチ板20が回転することにより、クラッチピン22がクラッチ連結孔21に突入し、クラッチ連結となる。
発明の効果
上記した通り、本発明に係る電動シャッタの巻取り装置は、巻取りドラムに一体的に固着したケ−ス部材に進出自在に挿入したクラッチピンをクラッチ板のクラッチ連結孔に突入させ、クラッチ連結とするクラッチ装置を備えたので、クラッチ動作の摺動部がケ−ス部材とクラッチピンとの間の一つの摺動部となる。
この結果、スプリングによる巻取り駆動力による回転作用が巻取りドラムに加わった状態でもクラッチピン移動の摺動抵抗が小さく、非連結へのクラッチ切換の操作力を軽減することができる。
一方、上記したクラッチ装置の構成によれば、ケ−ス部材の回転軸線上から離れた位置、つまり、巻取りドラム内面に近寄った位置にクラッチピンを配設することができることから、クラッチ板からクラッチピンに伝わる駆動力を軽減することができる。
その上、クラッチ板とケ−ス部材とを接近させた一定位置で回転させる構成とすることができることから、クラッチピンがクラッチ連結孔に浅く突入してクラッチ連結となった場合であっても、クラッチピンに曲げ応力が加わらない。
このように、クラッチピンに伝わる駆動力が軽減され、また、クラッチピンに曲げ応力が加わらないことから、小径のクラッチピンの使用が可能になる上、機械的強度の高いクラッチ装置となる。
また、操作部材の操作力をリンクを介してクラッチピンに伝達し、クラッチ装置を非連結に切換える構成することにより、クラッチ装置の切換動作が確実になると共に、切換えのための操作力がさらに軽減される。
さらに、操作部材の操作力をクラッチピンに伝えるロッドをスプリング用ドラム内に配設したので、ロッドの配設スペ−スが有利となる他、スプリング用ドラムにロッドの捻じれ防止を設けたので、ケ−ス部材や摺動部材の回転がロッドに伝わることによって生じるロッドの回転、つまり、ロッドの捻じれを防止することができる。
この結果、簡単な構成によってモ−タ出力が操作部材に伝達されることを防止することができる。
本発明の一実施形態として示した電動シャッタの巻取り装置を示す断面図である。 上記巻取り装置に備えたクラッチ装置を示す拡大断面図である。 上記クラッチ装置に備えたクラッチ板の正面図である。 上記クラッチ板の側面図である。 図2上のA−A線断面図である。 上記クラッチ装置に備えた摺動板を示した側面図である。 上記摺動板の後面図である。 上記クラッチ装置に備えたシャフトの平面図である。 上記シャフトの前面図である。 上記シャフトとロッドの連結構成を拡大して示した断面図である。 上記クラッチ装置のスプリング用ドラムに設けたブッシュを示した断面図である。 上記ブッシュの後面図である。 クラッチ装置の非連結動作を示す図2同様の拡大断面図である。 クラッチ装置の従来例を示した断面図である。 非連結動作を示した図14同様の断面図である。 窓付のシャッタスラットを示した部分図である。 図16上のB−B線拡大断面図である。
11 巻取りドラム
12 モ−タ駆動部
13 クラッチ装置
14 ロッド
16 操作ハンドル
17 スプリング
18 スプリング用ドラム
20 クラッチ板
21 クラッチ連結孔
22 クラッチピン
24 ケ−ス
26 シャッタスラット
27 摺動板
28 リンク
30 リタ−ンばね
31 シャフト
32 ハ−トカム溝
33 カムピン
39 ブッシュ
40 捻じれ防止部としての溝領域

Claims (3)

  1. シャッタスラットを巻取る巻取りドラム内に、巻取りドラムをモータ駆動してシャッタスラットを昇降させるモータ駆動部と、モータ駆動系に設け、操作下に非連結となる常時連結型のクラッチ装置と、上記巻取りドラムに巻取り駆動力を与え、クラッチ装置の非連結時にシャッタスラットを巻取るためのスプリングとを備えた電動シャッタの巻取り装置において、
    クラッチ連結孔を設け、モータ駆動部によって駆動するクラッチ板と、外周側を巻取りドラム内面に一体的に固着し、巻取りドラムと同軸回転するように設けると共に、前記クラッチ板に接近して配置したケース部材と、このケース部材に設けた孔部と、当該孔部に挿通させて前記クラッチ連結孔に突入自在としたクラッチピンと、このクラッチピンを一面側に設け、前記ケース部材内で移動可能に、かつ、当該ケース部材と一体的に回転可能に配置した板状の摺動部材と、この摺動部材を押動して進出移動させ、クラッチピンをクラッチ連結孔に突入させてクラッチ連結するばね部材とよりなるクラッチ装置と、
    上記摺動部材を後退移動させ、クラッチピンをクラッチ連結孔より脱出させてクラッチ非連結とする操作手段とを備え、
    前記操作手段には、操作部材に連結し、前記摺動部材の回転軸線上に沿ってその他面側に延設させたシャフトを備え、さらに、一端側を前記シャフトに、他端側を前記ケース部材の一部に各々係合させると共に、中程を前記摺動部材の他面側に軸支させたリンク部材を前記摺動部材の回転中心から放射状の位置に複数設け、
    操作部材の操作によるシャフトの移動により、リンク部材がケース部材の係合部を支点に旋回動して摺動部材を後退移動させる構成としたことを特徴とする電動シャッタの巻取り装置。
  2. 請求項1に記載した電動シャッタの巻取り装置において、
    前記リンク部材の各々は、シャフトに係合させた一端側に対して、ケース部材の一部に係合させた他端側寄りの位置で摺動部材に軸支させ、さらに、前記したクラッチピンとリンク部材とを一対として摺動部材の一面側の放射状位置に配置したことを特徴とする電動シャッタの巻取装置。
  3. 請求項1または2に記載した電動シャッタの巻取り装置において、
    操作手段には、一端部を上記シャフトに回転自在に連結し、他端部を操作部材に接続する四辺形断面のロッドを設け、
    一方、巻取りドラム内には、巻取りドラムに巻取り駆動力を与える上記のスプリングを外側に装備させ、上記ロッドを内部に配設するスプリング用ドラムを設け、かつ、このスプリング用ドラムには、上記ロッドを細幅の溝領域を通して非回転に保持するロッドの捻じれ防止部を設けて構成したことを特徴とする電動シャッタの巻取り装置。
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