JPH0631577Y2 - シャッターの開閉装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、自動販売機等のシャッターの開閉を行うシャ
ッターの開閉装置に関する。

従来の技術 自動販売機は、人手が省略できるという理由により極め
て広く普及しているが、その商品の取り出し口に不必要
に人の手の差し込まれることを防止するためには、商品
の取り出しの行われる時にのみシャッターを開く機構が
必要である。その機構として従来一般に提供されている
のは、モーター、あるいはソレノイド等により、シャッ
ターの自動開閉を行う開閉装置である。

考案が解決しようとする課題 上記装置においては、シャッターが自動で開閉するた
め、取り出し口から商品を取り出す際の動作がゆっくり
している場合、閉じようとするシャッターにより指等が
挟まれる事態の生じる恐れがあるので、その安全対策と
して、シャッターを閉じるときには、取り出し口に指等
が残っていないことの確認を行う必要がある。また停電
等により商用電源の供給が断たれたときには、シャッタ
ーを手動により開閉可能とする必要がある。

以上のように、シャッターを自動開閉する場合には、安
全対策のため、各種のセンサーを設けることが不可欠と
なり、停電時の対策用として、電磁クラッチ等を設ける
必要の生じることから、シャッターの開閉装置が複雑化
するという問題点が生じていた。

本考案は上記課題を解決するため創案されたものであ
り、その目的は、装置の複雑化を招くことなくシャッタ
ーの手動開閉と安全な自動開閉とを行うことのできるシ
ャッターの開閉装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本考案のシャッターの開閉装置
は、 開閉モーターが順方向に回転すると、シャッターが上方
向に動いて開く一方、同様に逆方向に回転すると、シャ
ッターが下方向に動いて閉じる装置であって、開閉モー
ターの回転軸に連結してあり且つ当該回転軸が順方向に
回転するときには噛み合う一方、同様に逆方向に回転す
るときにはスリップするワンウェイクラッチと、ワンウ
ェイクラッチの出力側に連結したトルクリミッターと、
トルクリミッターの出力側とシャッターとの間に設けて
あり且つトルクリミッターの出力側の回転運動をシャッ
ター開閉の上下運動に変換する被動開閉部とを備えた構
成を採用する。

作用 開閉モーターが順方向に回転すると、ワンウェイクラッ
チが噛み合う。従って、開閉モーターの出力はワンウェ
イクラッチ、トルクリミッターを介して被動開閉部に伝
達され、その結果、シャッターが自動的に上方向に動い
て開く。

一方、開閉モーターが逆方向に回転すると、ワンウェイ
クラッチがスリップする。従って、開閉モーターとシャ
ッターとは切り離され、シャッターの自重によりシャッ
ターが下方向に動いて閉じる。

なお、シャッターの下部に障害物があってこれにシャッ
ターが接触したとしても、ワンウェイクラッチがスリッ
プしているので、障害物に大きな力が与えられることは
ない。

これに対してシャッターに手をかけてこれを上方向に上
げて開ける場合、次の通りになる。シャッターの上下運
動は被動開閉部により回転運動に変換される。この回転
はトルクリミッターを介してワンウェイクラッチに伝達
されるが、ワンウェイクラッチがスリップする方向であ
るので、開閉モーターに伝達されることはない。従っ
て、シャッターを手でスムーズに開けることができる。

なお、シャッターを開ける途中で手を離すと、シャッタ
ーの自重でこれが下方向に動こうとするが、ワンウェイ
クラッチが噛み合うことから、シャッターが自然落下す
るということはない。

一方、シャッターに手をかけてこれを下方向に下げて閉
める場合、上記した手動で開ける場合と異なり、ワンウ
ェイクラッチが噛み合うことから、シャッターを閉じる
には大きな力が必要となる。即ち、シャッターをトルク
リミッターの設定トルクより大きい力で下方向に引っ張
ることにより、シャッターを閉じることができる。

実施例 第１図〜第３図は本考案の一実施例を説明するための図
であって、第１図はシャッターの開閉装置の分解斜視
図、第２図はその断面図、第３図はその一部切欠正面図
である。

ここで例をあげて説明するシャッターの開閉装置は自動
販売機に備えられているもので、販売品を取り出すため
のシャッターを自動・手動で開閉するような構成となっ
ている。

第３図中15はシャッターであって、上下方向に開閉自在
にされている。図中14はシャッター15を自動開閉するに
必要な開閉モーターである。開閉モーター14とシャッタ
ー15との間には、ワンウェイクラッチ11、トルクリミッ
ター12、被動開閉部13からなる機構が設けられている。

ワンウェイクラッチ11は、開閉モーター14の回転軸141
に連結されており、開閉モーター14が矢印Ａ方向に回転
するときには噛み合う一方、開閉モーター14が矢印Ｂ方
向に回転するときにはスリップするようになっている。

ワンウェイクラッチ11の出力側（ワンウェイクラッチ11
の外輪）には、トルクリミッター12の入力側（ハブ12
7）が連結されている。

被動開閉部13はトルクリミッター12の出力側（ピニオン
ギヤ131のリング部分）とシャッター15との間に設けら
れており、ピニオンギヤ131の回転運動をシャッター開
閉の上下運動に変換するようになっている。

即ち、開閉モーター14が順方向（矢印Ａ方向）に回転す
ると、シャッター15が上方向に動いて開くようになって
いる一方、同様に逆方向（矢印Ｂ方向）に回転すると、
シャッター15が下方向に動いて閉じるようになってい
る。

以下、更に詳しい構造について第１図及び第２図を参照
して説明する。

図において、ウォームギヤによる減速機構を内蔵した開
閉モーター14の回転軸141には、ワンウェイクラッチ11
の内輪112が、回転軸141に接して取り付けられ、ワンウ
ェイクラッチ11の外輪は、トルクリミッター12の構成要
素の１つであり、円筒部1274の一方の端部の外周に螺子
山1271が形成されると共に、他方の端部に鍔部1273が一
体に形成されたハブ127の内周面1272に接して固定され
ている。

このハブ127の円筒部1274は、トルクリミッター12を形
成するため、その外周の直径が鍔部1273の直径と等しく
形成された２枚の摩擦板124、126と、この摩擦板124、1
26に挟まれ、その外周の直径が摩擦板124、126のそれよ
り大きく形成されたセンタメンバ125の、それぞれの中
央部に形成された丸孔に挿入されると共に、摩擦板12
4、126と同じ大きさに形成されたプレート123の丸孔
と、放射状に爪部1221が形成されると共に、爪部1221が
一方に向かって湾曲した押さえバネ122の丸孔に挿入さ
れている。そして螺子山1271に噛み合うナット121を締
め付けることによって、プレート123、２枚の摩擦板12
4、126、センタメンバ125は、押さえバネ122により、鍔
部1273に押し付けられた状態で、ハブ127に固定されて
いる。

また内周径が鍔部1273の外周径より大きく形成され、そ
の外周部が歯車となっているリング状のピニオンギヤ13
1は、４箇所に形成された丸孔1311と、センタメンバ125
の外周部近傍に、丸孔1311に対応して形成された丸孔12
51とを挿通する螺子1252と、ナット1253により、センタ
メンバ125に固定されている。

第３図は、シャッターと被動開閉部の一実施例の構成を
示す一部破砕正面図である。

被動開閉部13は、シャッター15の略中央部に螺子によっ
て固定されたラックギヤ132と、センタメンバ125に固定
されたピニオンギヤ131とから構成され、ラックギヤ132
とピニオンギヤ131とが互いに噛み合うように、開閉モ
ーター14は、図示されていない支持金具により、自動販
売機本体に固定されている。

またシャッター15の四隅には、螺子153によってシャッ
ター15に固定された車固定金具153により、ガイドレー
ル16を挟み込んで自在に回転する案内車151が取り付け
られている。そしてガイドレール16は、螺子161によ
り、自動販売機本体の正面パネルの裏面に固定されてい
る。

以上の構成からなる本考案の一実施例の動作について以
下に説明する。

ワンウェイクラッチ11は、開閉モーター14の回転軸141
が矢印Ａの方向に回転するときには噛み合い、矢印Ｂの
方向に回転するときにはスリップするように取り付けら
れている。そのことから、シャッター15を自動で開くた
め、開閉モーター14を矢印Ａの方向に回転させたときの
回転軸141の回転トルクは、ワンウェイクラッチ11を介
してトルクリミッター12を構成するハブ127に伝達され
る。また２枚の摩擦板124、126はハブ127と一体になっ
て回転するので、押さえバネ122の弾力により、その両
面から摩擦板124、126が押し付けられたセンタメンバ12
5には、ハブ127に伝達された回転トルクが伝えられる。
そのためピニオンギヤ131が回転することとなり、この
ピニオンギヤ131に噛み合うラックギヤ132が取り付けら
れたシャッター15は、上方に向かって移動する。つまり
シャッター15が開く。

一方、シャッター15を閉じるため、開閉モーター14の回
転軸141を矢印Ｂの方向に回転させたときには、ワンウ
ェイクラッチ11がスリップすることになるため、回転ト
ルクはハブ127には伝達されない。

このときのワンウェイクラッチ11の動作は、矢印Ｂの方
向に向かうピニオンギヤ131の回転の速度が、回転軸141
の回転速度より遅い状態が保たれる範囲においては、常
にスリップする状態となるので、この回転速度の範囲内
においては、ピニオンギヤ131は自由に矢印Ｂの方向に
回転可能となっている。またシャッター15は、自重によ
って常に下方に移動しようとしているため、ピニオンギ
ヤ131を矢印Ｂの方向に回転させる力を生じさせる。

上記のように、ピニオンギヤ131には、シャッター15の
自重により、矢印Ｂの方向に回転させる力が与えられて
いることと、回転軸141が矢印Ｂの方向に回転している
ときには、その回転速度より遅い回転速度の範囲内にお
いて、矢印Ｂの方向に、ピニオンギヤ131が自由に回転
可能となっていることから、回転軸141が矢印Ｂの方向
に回転したときには、シャッター15は、ピニオンギヤ13
1をゆっくりと回転させつつ、下方に向かって移動す
る。つまりその自重によってシャッター15が閉じる。

次にシャッター15を手動で開閉するときの動作について
説明する。

ワンウェイクラッチ11は、その内輪112を回転させるこ
となく、矢印Ａの方向については、外輪111を自由に回
転させることが可能となっていることから、停電等によ
り、開閉モーター14を回転させることができない状態に
おいて、手動でシャッター15を開けようとした場合、そ
の開けようとする動作は、ピニオンギヤ131の矢印Ａの
方向への回転を招くのみとなるので、ピニオンギヤ131
は自由に回転し、シャッター15は軽い力により、上方に
向かって移動する。

ついでシャッター15を閉じようとする場合、ピニオンギ
ヤ131には、矢印Ｂの方向に回転させる力が加えられる
が、このときには、ワンウェイクラッチ11が噛み合うこ
ととなって、外輪111は自由に回転しない。そのためハ
ブ127も回転しないことになる。しかし押さえバネ122の
押し付け力に対応する力以上の回転力がセンタメンバ12
5に伝達されたときには、センタメンバ125と摩擦板12
4、126との間にスリップが生じることとなって、ピニオ
ンギヤ131が回転する。

つまり、トルクリミッター12のスリップトルクを越える
力をシャッター15に与えることにより、シャッター15は
下方に移動する。

なお本考案は上記実施例に限定されず、開閉モーター14
については、ウォームギヤによる減速機構を内蔵した場
合について説明したが、その他の減速機構として、例え
ば平歯車の組み合わせによる減速機構を内蔵した開閉モ
ーター等を使用した構成とすることが可能である。

また被動開閉部13については、ピニオンギヤ131とラッ
クギヤ132とを用いた構成について説明したが、その他
の構成として、例えば第４図に示すように、より減速比
の大きい開閉モーター14aを用いると共に、センタメン
バ125aに開閉レバー21を取り付け、この開閉レバー21の
先端部に形成されたガイド孔211に噛み合う開閉ピン31
をシャッター15aに固定することにより、シャッター15a
の開閉を行う構成とすることが可能である。

考案の効果 本考案に係るシャッターの開閉装置は、シャッターを手
動開閉、自動開閉することができる構成でありながら、
安全対策として必要であった各種のセンサー、停電時の
対策として従来必要であった電磁クラッチ等を何れも省
略できるので、装置自体が非常に単純になるというメリ
ットがある。しかも安全対策も万全である。即ち、シャ
ッターを自動で閉める場合、これがゆっくりと弱い力で
閉まるので、指等が挟まれても大丈夫である。また、シ
ャッターを手動で開ける場合、途中で手を離したとして
も、シャッターが勝手に閉まらず、指等が挟まれる虞れ
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図にかけては本考案の一実施例を説明す
るための図であって、第１図は本考案のシャッターの開
閉装置の分解斜視図、第２図はその断面図、第３図はそ
の一部切欠正面図である。第４図は被動開閉部の変形例
を説明するための概略図である。 １１……ワンウェイクラッチ １２……トルクリミッター １３……被動開閉部 １４……開閉モーター。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】開閉モーターが順方向に回転すると、シャ
   ッターが上方向に動いて開く一方、同様に逆方向に回転
   すると、シャッターが下方向に動いて閉じる装置であっ
   て、 開閉モーターの回転軸に連結してあり且つ当該回転軸が
   順方向に回転するときには噛み合う一方、同様に逆方向
   に回転するときにはスリップするワンウェイクラッチ
   と、 ワンウェイクラッチの出力側に連結したトルクリミッタ
   ーと、 トルクリミッターの出力側とシャッターとの間に設けて
   あり且つトルクリミッターの出力側の回転運動をシャッ
   ター開閉の上下運動に変換する被動開閉部とを具備して
   いることを特徴とするシャッターの開閉装置。