JP5595761B2 - 開閉装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ビル、工場、倉庫などの建物を含む構造物躯体の開口部などをシートシャッターなどの開閉体手段を用いて仕切るように構成された開閉装置に係り、特に障害物などに接触した開閉体手段の巻き弛み、撓み、だぶつき等を検出し、これらを容易に解消することのできる開閉装置に関する。
開閉装置は、ビル、工場、倉庫、車庫などの建物を含む構造物躯体の開口部に設置され、開閉体手段であるシートシャッターを移動させることによってその開口部を閉鎖するものである。開閉装置は、開口部の上部から開閉体手段であるシートシャッターを徐々に繰り出し下降させて開口部全体を閉鎖する。このシートシャッターの降下(閉鎖)動作中にシートシャッターの下端部である座板などに障害物が当接することがある。このような場合、シートシャッターの巻き回された巻取ドラムの外周付近にはシートシャッターの巻き弛み、撓み、だぶつき等が生じる。これらのシートシャッターの巻き弛み、撓み、だぶつき等を速やかに感知して巻取ドラム上におけるシートの折れ込み等の発生を防止すると共にこのシートシャッターの巻き弛み、撓み、だぶつき等を容易に解きほぐすことができるように構成した開閉装置として特許文献1に示すようなものが知られている。
特開2008−169585号公報
特許文献1に記載されたものは、開閉体が障害物等に接触し開閉体が乱れた状態で巻取られる。開閉体収納ボックス内の巻取ドラムに巻取られた開閉体を覆うように設けられた可動部材と、この可動部材に隣接して設けられ、その乱れた状態の開閉体によって可動部材が押動されることによってオンするスイッチ手段との2つの構造体によって構成されている。そのため、これら2つの構造体である可動部材とスイッチ手段とを設置する位置置関係等によっては検出精度に差が生じるおそれがあった。
本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、障害物などによる開閉体手段の巻き弛み、撓み、だぶつき等を検出して、これらを安価でかつ単純な構成で容易に解消することのできる開閉装置を提供することを目的とする。
本発明に係る開閉装置の第1の特徴は、開口部周縁部に沿って設けられた案内手段に沿って移動することによって前記開口部を開閉する開閉体手段と、回転することによって前記開閉体手段を巻き取ったり巻き戻したりする巻取ドラム手段と、前記巻取ドラム手段を回転駆動することによって前記開閉体手段の開閉動作を制御する開閉制御手段とから構成される開閉装置において、前記開閉体手段の閉動作時に前記巻取ドラム手段の外周付近で前記開閉体手段に巻き弛み、撓み、だぶつき等が発生したことを前記開閉体手段に直接接触することによって検出し、その検出信号を前記開閉制御手段に出力するセンサ手段を備え、前記センサ手段からの検出信号を入力した前記開閉制御手段は、前記開閉体手段の閉動作を一時的に停止させて前記巻取ドラム手段を巻取方向に所定時間又は所定距離だけ回転駆動して前記開閉体手段の巻き弛み、撓み、だぶつき等を解消させるように制御することにある。
ビル、住宅、工場、倉庫等の建物などの構造物における、出入口や窓部、あるいは構造物内部の通路や空間などの開口部などを開閉移動する開閉装置として、開閉体部分をシート状の開閉体手段であるシートシャッターを用いたものがある。開閉体手段が開口部を閉鎖動作しているときに、何らかの障害物等が開閉体手段の先端部である座板等に接触すると、シートシャッターからなる開閉体手段はシャッターケース内で巻き弛んだり、撓んだり、だぶついたりする。そこで、この発明では、開閉体手段に巻き弛み、撓み、だぶつき等が発生したことを開閉体手段に直接接触することによって検出することのできるセンサ手段を設け、センサ手段からの検出信号が出力された場合には開閉体手段の閉動作を一時的に停止させ、停止した状態から開閉体手段を開方向へ移動させることによって、開閉体手段の巻き弛み、撓み、だぶつき等を解消させるようにした。
本発明に係る開閉装置の第2の特徴は、前記第1の特徴に記載の開閉装置において、前記センサ手段が、前記巻取ドラム手段に前記開閉体手段が巻き取られた際の最大径に相当する外径位置に近接して配置された少なくとも1個のマイクロセンサから構成されることにある。これは、センサ手段を1個のマイクロセンサで構成し、それを開閉体手段の巻き弛み、撓み、だぶつき等を的確に検出可能な位置に配置するようにしたものである。
本発明に係る開閉装置の第3の特徴は、前記第1の特徴に記載の開閉装置において、前記開閉制御手段が、前記開閉体手段の閉動作を一時的に停止した後に、前記巻取ドラム手段を巻取方向に所定時間又は所定距離だけ回転駆動すると共に前記回転駆動を停止させる一連の動作を、前記センサ手段から前記検出信号が出力された後、所定の時間が経過するまで断続的に繰り返し実行することによって前記開閉体手段の巻き弛み、撓み、だぶつき等を解消させることにある。これは、開閉体手段の閉鎖動作を一時的に停止した後に、再び巻取ドラム手段を巻取方向に所定時間又は所定距離だけ回転駆動することによって、巻取り、停止といった断続的な巻取り動作の繰り返しによって開閉体手段の巻き弛み、撓み、だぶつきが解消され易くなる。また、開閉体手段がセンサ手段に接触しないようになるまで、すなわちセンサ手段から検出信号が出力されなくなるまでこの巻取り、停止の動作を繰り返すことで開閉体手段の自重や慣性力の働きによって開閉体手段の巻き弛み、撓み、だぶつきが解きほぐされ、スムースな開放動作を実現することができる。
本発明に係る開閉装置の第4の特徴は、前記第2の特徴に記載の開閉装置において、前記マイクロセンサが原点センサ手段及びブレーカ手段の取り付けられているブラケットの端部付近に取り付けられていることにある。通常、原点センサ手段やブレーカ手段は、開閉制御手段である開閉機が設置されている側と反対側に設置されている。従って、開閉機などの機器の存在しない側のブラケットにセンサ手段を設置することによって、開閉体手段の巻き弛み、撓み、だぶつきが発生した場合でも、他の機器に邪魔されることなくセンサ手段は開閉体手段に接触することができる。
この発明によれば、障害物などによる開閉体手段の巻き弛み、撓み、だぶつき等を検出し、これらを安価でかつ単純な構成で容易に解消することができるという効果がある。
本発明の一実施の形態に係る開閉装置の全体構成を示す図である。 巻き弛み補正機能を実現するセンサ手段の取り付け部分の詳細を示す図であり、図1のシャッターケースを省略して、開口部のほぼ中央付近から見た斜視図である。図1のマイクロセンサ付近の詳細を示す図である。 この開閉装置のシートシャッターの巻きたるみ補正処理の一例を示すフローチャート図である。
以下添付図面に従って本発明に係るシートシャッターの巻き弛み補正機能を備えた開閉装置の好ましい実施の形態について説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る開閉装置の全体構成を示す図である。
図1において、開閉装置10は、開口部の両側壁部(周縁部)に相対して垂直状に固定された案内手段であるガイドレール2,3と、これらのガイドレール2,3に沿って移動自在、すなわち昇降自在に設けられ、開口部を開閉する開閉体であるシートシャッター4と、ガイドレール2,3の上部のシャッターケース6内に設けられ、シートシャッター4を昇降させる開閉機5とを有して構成されている。
本明細書中において、開口部とは、建物等の構造物の出入口、非常口、通路等の開口部及び、防火・防煙上の防災区画として閉鎖する必要がある箇所の開口部の総称として用いる。また、ガイドレール2,3は、互いに対向する対向面であってシートシャッター4の移動方向に沿って開口された挿入口をそれぞれ有し、この相対する挿入口にはシートシャッター4の両側端部に形成された挿入部がそれぞれ昇降自在に挿入されている。
シートシャッター4は、例えば変形可能なシート部材又は弾性部材にて形成され、この部材は、開閉装置10の設置箇所または用途に応じて適宜選択される。たとえば、開閉装置10が防災区画として区画を形成するために閉鎖する必要がある箇所等で防火・防煙の用途として使用される場合や避難口の閉鎖用として使用される場合には、たとえば、ガラスクロス、シリカクロスなどの不燃性生地等にて形成されることが好ましい。また、開閉装置10が、防火・防煙の用途以外の箇所、たとえば、保冷庫、工場等の出入口等で気密保持の用途として使用される場合や人または物品が通過する出入口等の閉鎖用として使用される場合には、たとえば、塩化ビニール、ポリエステル等の合成樹脂製シート、不燃性を有しない生地、スポンジ等の発泡性合成樹脂等にて成型された弾性部材等にて形成されることが好ましい。
開閉機5は、シートシャッター4の上部付近に位置して開口部の天井部内に配設固定されたシャッターケース6内に設けられている。シャッターケース6内には、回転自在に軸架された巻取ドラム7を有する巻取軸8が設けられている。開閉機5は、回転駆動させる正逆回転自在のモータやブレーキ等から構成され、このモータの回転軸に設けられた主動スプロケット51と、巻取軸8の回転軸に設けられた従動スプロケット52とがチェーン(無端回行体)53によって連結され、駆動力が伝達されるようになっている。従って、開閉機5の回転駆動力はチェーン53を介して巻取軸8側に伝達され、開閉機5が回転すると、チェーン53を介して巻取軸8が回転し、シートシャッター4の開閉動作が制御されるようになっている。
開閉機5は、制御構成がマイクロコンピュータ構成になっており、図示していない電源ラインを介して電力が供給されている。開閉機5は、操作スイッチ9上の各操作ボタンの操作状態に対応した制御信号に基づいてモータの回転を制御する。操作スイッチ9は、開放用、停止用、閉鎖用のボタンを有し、それぞれのボタンの操作状態に応じた制御信号を開閉機5に出力する。なお、無線方式の操作スイッチなどを用いて開閉機5に制御信号を送信し、開閉操作させてもよい。
シャッターケース6は、下面に沿って開口した案内口(図示せず)を有し、この案内口の両端部にガイドレール2,3の上端部がそれぞれ挿入固定されている。また、シャッターケース6の案内口は、ガイドレール2,3の挿入口に連通して開口されると共に開口部に連通して開口しており、この案内口に案内されてシートシャッター4が昇降移動されるようになっている。
巻取ドラム7を有する巻取軸8は、シャッターケース6内に水平状に配置され、その両端部がシャッターケース6内の両側部に設けられた図示しない軸受体にて回転自在に軸架されている。また、巻取軸8の一端部にこの巻取軸8を回転させる従動スプロケット52が固定的に設けられている。
開閉機5は、シャッターケース6内に固定され、この開閉機5の出力軸には、従動スプロケット52に対向した主動スプロケット51が固定され、この主動スプロケット51と従動スプロケット52との間には開閉機5の出力軸の回転を従動スプロケット52に伝達するチェーン(無端回行体)53が回行自在に掛け回されている。なお、開閉機5は図示しない制御手段により制御される。
光電管センサ101,102は、エリアセンサを構成している。エリアセンサは、シャッターの昇降時における安全確保のために使用される障害物感知装置であり、開口部の下側両端に設けられている。これらの光電管センサ101,102は、シートシャッター4の座板(着床部)431の長手方向寸法に相当する距離だけ互いに離れるように、ガイドレール2,3内に配置されている。光電管センサ101には、例えば赤外線等の光を自ら発光する発光素子からなる投光器がガイドレール3内又はその側面に支持されている。一方、光電管センサ102には、光を自ら受光感知する受光素子からなる受光器がガイドレール3内又はその側面に支持されている。これらの投光器および受光器は、互いに向かい合って配置され、開口部の下側位置で座板に沿って走る物体感知用の光線の光路を形成している。光電管センサ101,102が光路内で障害物を感知した場合には、開閉機5に信号を送り、シャッターの下降を停止し、アラーム音を発音したりして危険防止を図る。
図2は、巻き弛み補正機能を実現するセンサ手段の取り付け部分の詳細を示す図であり、図1のシャッターケースを省略して、開口部のほぼ中央付近から見た斜視図である。マイクロセンサ20は、シャッターケース6内に設けられた巻き弛み補正機能を実現するセンサ手段である。すなわち、マイクロセンサ20は、巻き弛み、撓み、だぶつきの発生したシートシャッター4に接触することによって動作するスイッチングである。従って、マイクロセンサ20は、巻取ドラム7によってシートシャッター4が完全に巻き取られた状態における最大径に相当する外径位置に近接して配置される。この実施の形態では、原点センサ61およびブレーカ62がそれぞれ取り付けられているブラケット60の端部付近であって、シートシャッター4が巻取ドラム7に完全に巻き取られた状態のシートシャッター4に近接するような位置に配置される。これによって、シートシャッター4が巻き弛み、撓み、だぶつきの発生した状態をマイクロセンサ20によって検出することが可能となる。
この実施の形態では、開閉機5が設置されている側と反対側に設置されている。これは、開閉機5などの機器の存在しない箇所の方がマイクロセンサ20を容易に設置することができ、さらにシートシャッター4の巻き弛み、撓み、だぶつきが発生した場合でも、他の機器に邪魔されることなくマイクロセンサ20はシートシャッター4に容易に接触することができるからである。従って、マイクロセンサ20をシャッターケース6内においてシートシャッター4の巻き弛み、撓み、だぶつき等を容易に検出することができる箇所であれば、これ以外の場所に設けてもよい。例えば、シャッターケース6内の両側に2個配置してもよいし、3個以上のマイクロセンサ20をシャッターケース6内の適当な箇所に配置してもよい。
シートシャッター4の閉鎖動作による送り出し中にその閉鎖動作が障害物等で阻害された場合に、このシートシャッター4は閉鎖動作している巻取ドラム7の周囲付近で巻き弛み、撓み、だぶつき等が発生し、あたかもシートシャッター4の外径が拡大したかのようになり、その結果シートシャッター4がマイクロセンサ20に接触することになる。シートシャッター4とに接触したマイクロセンサ20はオフ(OFF)状態となるので、開閉機5はシートシャッター4の閉鎖動作を停止させる。この実施の形態では、シートシャッター4の閉動作を停止させるだけではなく、巻き取り時に発生した巻き弛み、撓み、だぶつき等を取り除くために、巻き取り及び巻き戻し動作を繰り返すようになっている。本明細書中において、マイクロセンサ20がオン(ON)状態にあるとは通常の閉動作中にあることを意味しており、マイクロセンサ20がオフ(OFF)状態にあるとは閉動作停止中にあることを意味する。図2において、原点センサ61は、シートシャッター4の上下限停止位置の補正用の原点位置をセットするものであり、ブレーカ62は、一次側電源を遮断するものである。
図3は、この開閉装置のシートシャッターの巻きたるみ補正処理の一例を示すフローチャート図である。以下、本発明のシートシャッターの巻きたるみ補正処理の詳細をこのフローチャートを用いて説明する。シートシャッターの巻きたるみ補正処理は、シートシャッター4が閉鎖動作中に実行されるものとして説明する。
[ステップS20]
シートシャッター4は閉鎖動作中であり、シートシャッター4が何らかの障害物等に接触すると、巻取ドラム7から巻き戻されていたシートシャッター4に巻き弛み、撓み、だぶつきが発生する。これによって図2のように配置されているマイクロセンサ20にシートシャッター4の一部が接触するようになる。従って、このステップS20では、マイクロセンサ20がオフ(OFF)になったか否かの判定をシートシャッター4の閉鎖動作中実行し続ける。マイクロセンサ20がオン(ON)状態にあり、NOと判定された場合は、ステップS23にジャンプし、停止処理条件に合致するか否かの判定を実行する。一方、マイクロセンサ20がオフ(OFF)状態となり、YESと判定された場合は、次のステップS21へ進む。
[ステップS21]
前のステップS20でシートシャッター4の閉鎖動作中にシートシャッター4に巻き弛み、撓み、だぶつきが発生し、それに応じてシートシャッター4がマイクロセンサ20に接触したと判定されたので、開閉機5の動作を停止しシートシャッター4の閉鎖動作を停止する。これによってシートシャッター4の座板による障害物等への過剰な接触を排除することができる。
[ステップS22]
前のステップS21の処理によって開閉機5が停止するので、その停止後、所定の時間(例えば1〜3秒の数秒)が経過した時点で、開閉機5によってモータ巻き上げ方向に断続運転を行なう。すなわち、開閉機5は、巻取ドラム7をシートシャッター4を巻取り動作し、シートシャッター4を巻き上げ方向に所定の時間(例えば1秒〜3秒の数秒)だけ開動作を行なう。これによって、シートシャッター4は所定の時間に相当した長さ分だけ巻取ドラム7に巻き取られ、停止する。このステップS22では、この一連の動作を断続的に繰り返す。すなわち、開閉機5は、シートシャッター4の断続的に巻取り動作を実行して、シートシャッター4の巻き弛み、撓み、だぶつきの補正動作を行なう。この断続的な巻取り動作の一例として、例えば、開閉機5を約1秒停止し、次に開閉機5を動作させ巻取ドラム7が約4/5回転してシートシャッター4を巻取ドラム7に巻き取るという動作を繰り返してもよい。また、1秒停止、3秒巻取り、1秒停止などのように所定時間毎に繰り返し動作を行なってもよいし、1/3回転巻取り、停止、1/3回転巻取りのように回転位置に応じた繰り返し巻取り動作を行なってもよい。なお、このステップS22の断続的な巻取り動作はマイクロセンサ20が(ON)状態になってから所定の時間(数秒程度)だけ継続するようにしてもよい。例えば、モータ巻き上げ方向の断続運転が開始してから所定時間が経過するまで、モータ巻き上げ方向の断続運転が開始してから所定回転数だけモータが回転するまで、又はモータ巻き上げ方向の断続運転によってシートシャッターが全開まで開動到達するまでの時間を所定の時間としてもよい。
[ステップS23]
このステップS23では、開閉体装置のシートシャッター4が全開まで開動したか、又は全閉まで閉動したかを判定し、全開又は全閉した(YESの)場合は、この巻きたるみ補正処理を終了し、シートシャッター4が開閉動作中(NO)の場合は次のステップS24に進む。
[ステップS24]
このステップS24では、操作スイッチ9等の停止操作によって動作が停止したか否かを判定し、停止操作有り(YES)の場合は、この巻きたるみ補正処理を終了し、NOの場合は次のステップS25に進む。
[ステップS25]
このステップS25では、光電管センサ101,102が光路内で障害物を感知したか否かを判定し、感知した(YESの)場合は、この巻きたるみ補正処理を終了し、NOの場合は次のステップS26に進む。
[ステップS26]
前のステップS22のシートシャッター4の巻き弛み、撓み、だぶつきを取り除くモータ巻き上げ方向の断続運転を実行した結果、マイクロセンサ20がオン(ON)になったか否かの判定を行い、マイクロセンサ20がオン(ON)状態にあり、YESと判定された場合は、シートシャッター4の巻き弛み、撓み、だぶつきが解消したものと判断してステップS20にリターンし、閉鎖動作を再開する。一方、マイクロセンサ20が依然としてオフ(OFF)状態にあり、NOと判定された場合は、ステップS22へリターンし、シートシャッター4の巻き弛み、撓み、だぶつきが解消するまでステップS22の断続的な巻取り動作を実行する。なお、ステップS22の断続的な巻取り動作はマイクロセンサ20が(ON)状態になってから所定の時間(数秒程度)だけ継続するようにしてもよい。例えば、モータ巻き上げ方向の断続運転が開始してから所定時間が経過するまで、モータ巻き上げ方向の断続運転が開始してから所定回転数だけモータが回転するまで、又はモータ巻き上げ方向の断続運転によってシートシャッターが全開まで開動到達するまでの時間を所定の時間としてもよい。
上述のシートシャッターの巻きたるみ補正処理は、マイクロセンサ20がオフ(OFF)になった時に開閉機5を停止させているので、さらなる巻き弛み、撓み、だぶつきを防止することが可能となる。そして、開閉機5による閉鎖動作が所定時間停止した後に、再び開閉機5によって巻取ドラム7がシートシャッター4に対して巻取り動作を実行し、シートシャッター4が巻取ドラム7に所定の距離相当分又は所定の時間相当分だけ巻き取られ、再び開閉機5によって停止される。このような一連の巻取り、停止の断続的な巻取り動作の繰り返しによってシートシャッター4の巻き弛み、撓み、だぶつきが解消され易くなる。また、この実施の形態では、シートシャッター4がマイクロセンサ20へ接触しないようになるまで、すなわちマイクロセンサ20がオン(ON)になるまで、この動作を繰り返すことでシートシャッター4の自重や慣性力の働きによってシートシャッター4の巻き弛み、撓み、だぶつきが解きほぐされ、スムースな開放動作を実現することができる。なお、シートシャッター4に巻き弛み、撓み、だぶつきが起きた状態を放置したままにすると、シートシャッター4の閉鎖時に、シートシャッター4の巻き込み時に異常が発生したり、その開放動作時にも異常が発生する可能性があるので、この実施の形態のようにシートシャッター4の巻き弛み、撓み、だぶつきを解きほぐすことは、このような異常な巻き込み等を事前に防止することができるという優れた効果を奏する。
上述の実施の形態において、シートシャッター4の巻き弛み、撓み、だぶつきの原因となる障害物等が排除されずに、シートシャッター4の巻き弛み、撓み、だぶつきが繰り返し発生する場合には、図3のステップS23のシートシャッター4の巻きたるみ補正処理によってモータ巻き上げ断続運転が繰り返し実行され、この動作は障害物等が排除されるまで永久に繰り返されることとなる。このように、障害物等が排除されずに、巻きたるみ補正処理が例えば5回以上繰り返し実行された場合には、巻きたるみ補正処理を停止して、例えば「巻き弛みが発生しています、障害物を除去して下さい。」などの文字を表示したり発音したりすればよい。また、シートシャッター4の巻きたるみ補正機能が動作し続けてシートシャッター4が巻取ドラム7に完全に巻き取られた場合には、その旨を示す警告信号等、例えば「巻き弛み発生した状態でシートシャッター4が巻き取られました。」などの文字を表示したり発音したりすればよい。
上述の実施の形態では、開口部は開閉体を下降させて閉鎖する場合について説明したが、これに限らず、開閉体は正面からみて左右方向の一方側から他方側に向かって横移動、または、前後方向の一方側から他方側に向かって水平移動して開口部を閉鎖するようにしてもよい。
10…開閉装置
101…光電管センサ
102…光電管センサ
2…ガイドレール
20…マイクロセンサ
3…ガイドレール
4…シートシャッター
431…座板
5…開閉機
51…主動スプロケット
52…従動スプロケット
53…チェーン
6…シャッターケース
60…ブラケット
61…原点センサ
62…ブレーカ
7…巻取ドラム
8…巻取軸
9…操作スイッチ

Claims (4)

  1. 開口部周縁部に沿って設けられた案内手段に沿って移動することによって前記開口部を開閉する開閉体手段と、
    回転することによって前記開閉体手段を巻き取ったり巻き戻したりする巻取ドラム手段と、
    前記巻取ドラム手段を回転駆動することによって前記開閉体手段の開閉動作を制御する開閉制御手段とから構成される開閉装置において、
    前記開閉体手段の閉動作時に前記巻取ドラム手段の外周付近で前記開閉体手段に巻き弛み、撓み、だぶつき等が発生したことを前記開閉体手段に直接接触することによって検出し、その検出信号を前記開閉制御手段に出力するセンサ手段を備え、前記センサ手段からの検出信号を入力した前記開閉制御手段は、前記開閉体手段の閉動作を一時的に停止させた後に、前記巻取ドラム手段を巻取方向に所定時間又は所定距離だけ回転駆動すると共に前記回転駆動を停止させる一連の動作を、前記センサ手段から前記検出信号が出力された後、所定の時間が経過するまで断続的に繰り返し実行することによって前記開閉体手段の巻き弛み、撓み、だぶつき等を解消させるように制御することを特徴とする開閉装置。
  2. 請求項1に記載の開閉装置において、前記センサ手段は、前記巻取ドラム手段に前記開閉体手段が巻き取られた際の最大径に相当する外径位置に近接して配置された少なくとも1個のマイクロセンサから構成されることを特徴とする開閉装置。
  3. 請求項2に記載の開閉装置において、前記センサ手段は、前記開閉制御手段が設置されている側と反対側に設置されていることを特徴とする開閉装置。
  4. 請求項2又は3に記載の開閉装置において、前記マイクロセンサは原点センサ手段及びブレーカ手段の取り付けられているブラケットの端部付近に取り付けられていることを特徴とする開閉装置。
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