JP6645840B2

JP6645840B2 - 昇降扉構造

Info

Publication number: JP6645840B2
Application number: JP2016008748A
Authority: JP
Inventors: 博康田井
Original assignee: 株式会社泉陽商会
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2036-01-20
Also published as: JP2017128918A

Description

本発明は、昇降扉構造に関する。

従来、車庫の出入口を開閉するための昇降扉と、バランスウェイトとが、相互に釣合うように吊持された車庫用の昇降扉構造が知られている（特許文献１参照）。

特開平０７−２９３１４０号公報

しかし、特許文献１記載の昇降扉構造は、昇降扉とバランスウェイトを吊持するワイヤーが切れてしまうと、昇降扉及びバランスウェイトが不意に落下してしまう虞れがあった。車庫に設けられる昇降扉、及び、バランスウェイトは、重量が大きく、急速な落下により重大な事故が発生する危険性があった。

そこで、本発明は、昇降扉及びバランスウェイトの不意の落下を防止できる昇降扉構造を提供することを目的とする。

本発明に係る昇降扉構造は、昇降扉の重量と、全てのバランスウェイトの合計重量とを、略同一に設定し、かつ、上記昇降扉と上記バランスウェイトとを、定滑車と可撓性懸架部材とを介して、相互に上下逆方向に釣合いながら昇降するように、吊持し、さらに、第１スクリューシャフトと第２スクリューシャフトを、鉛直状に、かつ、平行に設け、上記昇降扉に第１ナット部材を取着すると共に上記スクリューシャフトに該第１ナット部材を螺合し、上記バランスウェイトには、貫通孔が上下方向に形成され、上記第２スクリューシャフトは、上記バランスウェイトの貫通孔に遊嵌状に挿通されており、上記バランスウェイトに対して、上下方向の余裕代を介して下方位置から対応する第２ナット部材を上記第２スクリューシャフトに螺合し、上記第１ナット部材と上記第２ナット部材が上下逆方向に同一速度で移動するように、上記第１スクリューシャフトと上記第２スクリューシャフトを回転させる駆動手段を具備するものである。
また、上記駆動手段は、上記第１スクリューシャフトと上記第２スクリューシャフトを連動連結する連動機構と、電気モータとを、有しているものである。

本発明の昇降扉構造によれば、昇降扉とバランスウェイトとを吊持する可撓性懸架部材が切断した場合、バランスウェイトは余裕代分だけ少し降下してしまうが、直ちに第２ナット部材に当接保持されるので、落下することが防止され、安全性が高い。昇降扉は、それに取着された第１ナット部材が第１スクリューシャフトに常時螺合しているため、落下することはない。昇降扉とバランスウェイトは略同一重量で釣合っているため、駆動手段の必要動力は、重量差に概略等しいもので十分であり、駆動手段は小型・軽量化を図ることができ、しかも、軽快に昇降扉を昇降（開閉）させることができる。また、停電の際の手動操作に必要な力は、小さくて済む。

本発明の実施の一形態の閉状態を示した断面側面図である。本発明の実施の一形態の開状態を示した断面側面図である。本発明の実施の一形態を示した一部断面平面図である。駆動手段を示す平面図である。本発明に係る昇降扉構造の作動原理を説明するための簡略図であり、（Ａ）は昇降扉とバランスウェイトの動作を示す簡略図であり、（Ｂ）は第１スクリューシャフトと第２スクリューシャフトの動作を示す簡略図である。ねじ歯車を示す斜視図である。本発明に係る昇降扉構造の使用例を示す斜視図である。要部拡大説明図である。要部拡大説明図である。

以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図７に示すように、本発明の昇降扉構造は、住宅等の建物における１階（地上階）に設置されて、例えば、車庫の出入り口１６を開閉するための昇降扉３を昇降自在に吊持し、かつ、所望の位置で昇降扉３を停止保持するように構成されている。
昇降扉３は、高さ寸法が２５００ｍｍ〜３５００ｍｍに設定され、かつ、幅寸法が一定の正面視矩形状に形成されている。
なお、本発明の昇降扉構造は、倉庫や大型商業施設等の搬入口に設置されても良い。

図１と図２に示すように、出入り口１６の屋内側にて、昇降扉３とバランスウェイト４とが、定滑車５と可撓性懸架部材６を介して、相互に上下逆方向に釣合いながら昇降するように吊持されている。
図３に示すように、出入り口１６の幅寸法Ｗより少しだけ広く左右方向に距離をとって、左右一対の支柱９，９が立設されており、各々の支柱９の上部に定滑車５が枢着されている。各定滑車５には、可撓性懸架部材６が懸けられて、昇降扉３とバランスウェイト４の荷重を支持している。なお、図１と図２に示すように、支柱９に小径の補助用定滑車１５，１５を設けても良い。
懸架部材６は、ワイヤーから成り、昇降扉３（バランスウェイト４）の荷重に耐え得る引っ張り強度を有するものが好ましい。懸架部材６は、各々に、一端がバランスウェイト４の上端部に連結され、他端が昇降扉３の上端の左右何れかの側端部近傍に連結されている。昇降扉３の重量は、約３００ｋｇで、２個のバランスウェイト４，４の合計重量が、昇降扉３の重量と略同一となるように設定されている。

図１〜図３に示すように、第１スクリューシャフト１と第２スクリューシャフト２が、出入り口１６の左右夫々に２本ずつ、鉛直状に、かつ、平行に配設されている。
図５，図１，図２に例示するように、各スクリューシャフト１，２は、スラスト軸受２８等によって、上下方向の荷重を受持させ、円滑に回転するように構成する。
左右一対の第１スクリューシャフト１，１は、昇降扉３の左右両側端部に挿通されている。昇降扉３に第１ナット部材１１，１１を取着（固着）し、各スクリューシャフト１に第１ナット部材１１を螺合させている。図１では、第１ナット部材１１は、昇降扉３の下端部に埋め込み状に固着され、また、図８では、第１ナット部材１１は、昇降扉３の下端部に溶接２６・取付片２７等にて固着されている。なお、昇降扉３の側外方に突出するように第１ナット部材１１，１１を取着しても良い。この場合、左右一対の第１スクリューシャフト１，１は、昇降扉３の側外方に配設されることとなる。

図９に示すように、バランスウェイト４には、第２スクリューシャフト２の直径より大きな内径の貫通孔１４が上下方向に形成され、第２スクリューシャフト２は、バランスウェイト４の貫通孔１４に遊嵌状に挿通されている。
第２スクリューシャフト２の各々に、バランスウェイト４に対して、上下方向の余裕代ｇを介して下方位置から対応する第２ナット部材１２が螺着されている。
第２ナット部材１２は、バランスウェイト４の下端から垂下状に設けられたピンＰによって、回転を規制されており、第２スクリューシャフト２が回転すると、共回りすることなく昇降するように構成されている。なお、第２ナット部材１２の回転規制手段は、前記ピンＰ以外のものであっても良い。

また、図１と図２に示すように、第１ナット部材１１と第２ナット部材１２が上下逆方向に同一速度で移動するように、第１スクリューシャフト１と第２スクリューシャフト２を回転させる駆動手段１０を具備している。
図４に示すように、駆動手段１０は、第１スクリューシャフト１と第２スクリューシャフト２を連動連結する連動機構７と、電気モータ８とを、有している。
連動機構７は、電気モータ８の出力軸１８に対し直交状に配設され、ギアボックス２０を介して、（電気モータ８によって）回転駆動される第１回転軸２１を有し、また、第１回転軸２１に対し直交状に配設され、ギアボックス２０，２０を介して、（第１回転軸２１によって）同期的に回転駆動される第２回転軸２２・第３回転軸２３を有している。第２回転軸２２・第３回転軸２３は、その長手方向両端部から第１スクリューシャフト１・第２スクリューシャフト２に、ベベルギア２４，２４を介して、回転力を伝達するように構成されている。なお、駆動手段１０は、電気モータ８の出力軸１８又は第１回転軸２１を手動操作で回転させる鎖車とチェーン、あるいは、手動ハンドル等の手動回転手段を備えている（図示省略）。
ギアボックス２０は、図６に示すように、互いに噛合するねじ歯車２５，２５を、筐体内部に有する構造であって、相互に直交する軸に回転力を伝達するように構成されている。

上述した本発明の昇降扉構造の使用方法（作用）について説明する。
図５（Ａ）に示すように、昇降扉３の重量と、２個のバランスウェイト４，４の合計重量とが、略同一に設定され、昇降扉３の左右端が、各々、定滑車５と可撓性懸架部材６とによって吊持され、昇降扉３とバランスウェイト４，４が相互に上下逆方向に釣合いながら昇降する。一方、図５（Ｂ）に示すように、駆動手段１０によって、第１スクリューシャフト１と第２スクリューシャフト２が回転駆動されて、互いに反対廻りの回転方向Ｒ_１，Ｒ_２に、同じ回転数（回転速度）で同期的に回転する。
第１スクリューシャフト１が回転することで、第１ナット部材１１が取着された昇降扉３が上昇（または降下）し、同時に、昇降扉３と釣り合うバランスウェイト４，４が、上下逆方向に降下（または上昇）する。この際、昇降扉３の昇降速度Ｖ_３とバランスウェイト４の昇降速度Ｖ_４とが同一となる。また、第１スクリューシャフト１と第２スクリューシャフト２が同期的に回転して、第２ナット部材１２が、第１ナット部材１１と上下逆方向に同一速度で昇降する。即ち、バランスウェイト４と第２ナット部材１２は、同じ方向に同一速度で昇降し、この際、バランスウェイト４の昇降速度Ｖ_４と第２ナット部材１２の昇降速度Ｖ_１２とが同一となる。従って、第２ナット部材１２は、バランスウェイト４に対して、上下方向の余裕代ｇを介して下方位置から対応する位置関係を維持しつつ、昇降扉３（第１ナット部材１１）と上下逆方向に移動する。

昇降扉３とバランスウェイト４，４とが相互に釣合うように吊持されている為、第１スクリューシャフト１を小さなトルクで回転させることができ、昇降扉３の昇降にかかる駆動手段１０の電気モータ８の仕事量が低く抑えられる。つまり、電気モータ８は、小馬力のコンパクトなもので良く、駆動手段１０の構造を簡素なものとできるメリットがある。
第２ナット部材１２は、バランスウェイト４の下方位置にて第２スクリューシャフト２に螺合して、バランスウェイト４と同じ方向に同一速度で昇降し、正常作動状態では、常時、余裕代ｇを維持している。懸架部材（ワイヤー）６が切れた非常時には、バランスウェイト４は、小さな寸法である上記余裕代ｇ分だけ降下して、第２ナット部材１２に当接し、バランスウェイト４を下方から支持して、落下を防ぐ。昇降扉３は、第１ナット部材１１が第１スクリューシャフト１に螺合している為、懸架部材（ワイヤー）６が切れても落下することなく支持される。
また、第２ナット部材１２は、バランスウェイト４に対して、上下方向の余裕代ｇを介して下方位置から対応し、懸架部材（ワイヤー）６が伸びても、バランスウェイト４から第２ナット部材１２に荷重が付与されることがない。即ち、第２スクリューシャフト２は小さいトルクで回転させることができ、駆動手段１０（電気モータ８）に過大な負荷がかかるのを防止する。なお、懸架部材６が、切断した非常時には、駆動手段１０（電気モータ８）に過大な負荷がかかるので、これを電気的又は機械的に検出して駆動手段１０（電気モータ８）を緊急停止させるのが望ましい。

なお、本発明は、設計変更可能であって、図示省略するが、例えば、第１ナット部材１１と第２ナット部材１２を相互左右逆ネジとして、第１スクリューシャフト１と第２スクリューシャフト２の回転方向を同じとしても良い。

以上のように、本発明に係る昇降扉構造は、昇降扉３の重量と、全てのバランスウェイト４，４の合計重量とを、略同一に設定し、かつ、上記昇降扉３と上記バランスウェイト４，４とを、定滑車５と可撓性懸架部材６とを介して、相互に上下逆方向に釣合いながら昇降するように、吊持し、さらに、第１スクリューシャフト１と第２スクリューシャフト２を、鉛直状に、かつ、平行に設け、上記昇降扉３に第１ナット部材１１を取着すると共に上記スクリューシャフト１に該第１ナット部材１１を螺合し、上記バランスウェイト４に対して、上下方向の余裕代ｇを介して下方位置から対応する第２ナット部材１２を上記第２スクリューシャフト２に螺合し、上記第１ナット部材１１と上記第２ナット部材１２が上下逆方向に同一速度で移動するように、上記第１スクリューシャフト１と上記第２スクリューシャフト２を回転させる駆動手段１０を具備するので、昇降扉３とバランスウェイト４とを吊持する可撓性懸架部材６が切断した場合、バランスウェイト４は余裕代ｇ分だけ少し降下してしまうが、直ちに第２ナット部材１２に当接保持されるので、落下することが防止され、安全性が高い。昇降扉３は、それに取着された第１ナット部材１１が第１スクリューシャフト１に常時螺合しているため、落下することはない。昇降扉３とバランスウェイト４，４は略同一重量で釣合っているため、駆動手段１０の必要動力は、重量差に概略等しいもので十分であり、駆動手段１０は小型・軽量化を図ることができ、しかも、軽快に昇降扉３を昇降（開閉）させることができる。また、停電の際の手動操作に必要な力は、小さくて済み、手動操作で軽く昇降扉３を開閉作動できる。
。

また、上記駆動手段１０は、上記第１スクリューシャフト１と上記第２スクリューシャフト２を連動連結する連動機構７と、電気モータ８とを、有しているので、電気モータ８にかかる負荷を低く抑え、簡素な構造で、かつ、確実に、第１ナット部材１１と第２ナット部材１２を上下逆方向に同一速度で移動させることができる。

１第１スクリューシャフト
２第２スクリューシャフト
３昇降扉
４バランスウェイト
５定滑車
６可撓性懸架部材
７連動機構
８電気モータ
１０駆動手段
１１第１ナット部材
１２第２ナット部材
ｇ余裕代

Claims

昇降扉（３）の重量と、全てのバランスウェイト（４）（４）の合計重量とを、略同一に設定し、かつ、上記昇降扉（３）と上記バランスウェイト（４）（４）とを、定滑車（５）と可撓性懸架部材（６）とを介して、相互に上下逆方向に釣合いながら昇降するように、吊持し、
さらに、第１スクリューシャフト（１）と第２スクリューシャフト（２）を、鉛直状に、かつ、平行に設け、
上記昇降扉（３）に第１ナット部材（１１）を取着すると共に上記スクリューシャフト（１）に該第１ナット部材（１１）を螺合し、上記バランスウェイト（４）には、貫通孔（１４）が上下方向に形成され、上記第２スクリューシャフト（２）は、上記バランスウェイト（４）の貫通孔（１４）に遊嵌状に挿通されており、上記バランスウェイト（４）に対して、上下方向の余裕代（ｇ）を介して下方位置から対応する第２ナット部材（１２）を上記第２スクリューシャフト（２）に螺合し、
上記第１ナット部材（１１）と上記第２ナット部材（１２）が上下逆方向に同一速度で
移動するように、上記第１スクリューシャフト（１）と上記第２スクリューシャフト（２）を回転させる駆動手段（１０）を具備することを特徴とする昇降扉構造。
上記駆動手段（１０）は、上記第１スクリューシャフト（１）と上記第２スクリューシャフト（２）を連動連結する連動機構（７）と、電気モータ（８）とを、有している請求項１記載の昇降扉構造。