(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のガードレール間に配設された複数のスラットと、それらスラットを開閉させる交流電動機と、その交流電動機の回転軸に設けられ、且つ半径方向に突起部を有する制動板と、上記交流電動機への回転指令および停止指令に伴ってソレノイドの電磁力により前記回転軸と同方向へ摺動する摺動機構と、その摺動機構に連結され、上記交流電動機の停止指令時に上記制動板を押圧し上記回転軸の回転を制動する制動部材と、上記摺動機構に連結され、上記交流電動機への停止指令時に上記突起部との当接により上記回転軸の制動された回転を保持する切り欠き部を有するロックピンと、上記摺動機構により上記ロックピン及び上記制動部材が上記回転軸と同方向へ移動すると、上記ロックピンの切り欠き部が上記突起部の当接位置に移動し、上記制動部材が制動板から離れ、上記回転軸の制動力を解除すると共に、上記摺動機構に設けられ、上記摺動機構を手動により上記回転軸と同方向へ移動することにより上記回転軸の制動力を解除自在にする手動摺動部材を備えたことを特徴とする電動シャッタ。
【請求項２】
左右一対のガードレール間に配設された複数のスラットと、それらスラットを開閉させる直流電動機と、その直流電動機の回転軸の半径方向に設けられた突起部と、上記直流電動機への回転指令および停止指令に伴ってソレノイドの電磁力により前記回転軸と同方向へ摺動する摺動機構と、上記直流電動機への停止指令時にその直流電動機の電源端子間を短絡し上記回転軸の回転を制動する制動回路と、上記摺動機構に連結され、上記直流電動機への停止指令時に上記突起部との当接により上記回転軸の制動された回転を保持する切り欠き部を有するロックピンと、上記摺動機構により上記ロックピンが上記回転軸と同方向へ移動すると、上記ロックピンの切り欠き部が上記突起部の当接位置に移動し、上記回転軸の制動力を解除すると共に、上記摺動機構に設けられ、上記摺動機構を手動により上記回転軸と同方向へ移動することにより上記回転軸の制動力を解除自在にする手動摺動部材を備えたことを特徴とする電動シャッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流電動機または直流電動機によって開閉される電動シャッタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来の電動シャッタを示す斜視図であり、図において、１ａ，１ｂは左右一対のガードレール、２はそれらガードレール１ａ，１ｂ間に配設された複数のスラットである。３は巻き取りホイル３ａおよび巻き取りスプリング３ｂから構成されたスプリングバランス、４はチェーン、５はそれらチェーン４およびスプリングバランス３を介してスラット２を開閉させる電動機、６はその電動機５を支持するブラケットである。
【０００３】
図１２は電動機５に設けられた制動機構を示す構成図であり、図において、７は電動機５の回転軸に設けられた制動板、８は圧縮バネ、９はその圧縮バネ８の伸力によって制動板７を押圧し、回転停止時の制動を行うブレーキシュである。また、図１３は図１２とは別の機種に設けられた制動機構を示す構成図であり、図において、１０はコイル、１１はコイル１０の通電によって吸引されるアーマチュア、１２はロータ、１３はプレート、１４は伸力によってアーマチュア１１をロータ１２側に押圧するトルクスプリング、１５はリード線である。
【０００４】
次に動作について説明する。
図１に示すように、電動機５は制御回路（図示せず）より回転指令および停止指令を受け、チェーン４およびスプリングバランス３を介してスラット２を開閉させる。この電動シャッタの上限および下限停止時には電動機５の制動が必要になるが、図１２に示された制動機構では、常時、圧縮バネ８の伸力によって電動機５の回転軸に連結された制動板７をブレーキシュ９で押圧し、電動機５の回転停止時には速やかに制動を行うようにしている。
【０００５】
また、図１３に示された別の機種に設けられた制動機構では、電動機５の回転指令時にコイル１０の通電によってトルクスプリング１４の伸力に反する方向にアーマチュア１１を吸引し、ロータ１２の回転を解除すると共に、電動機５の停止指令時には、コイル１０の電源遮断によってアーマチュア１１の吸引力を解除し、トルクスプリング１４の伸力によりロータ１２をアーマチュア１１とプレート１３との間に挟み、速やかに制動を行うようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電動シャッタは以上のように構成されているので、図１２に示された制動機構では、常時、電動機５の回転軸に連結された制動板７をブレーキシュ９で押圧しているので、通常の電動機５の回転時には１０％程度の出力損失があり、不経済であった。また、シャッタの停止時のシャッタ位置を保持する力が弱く、シャッタが開いている時にスラット２の重みによって下がってきたり、シャッタが全閉時でも強引に手動によって開けられてしまう等の課題があった。
また、図１３に示された制動機構では、部品点数も多く非常に高価なものとなり、電動機５の回転時には、常時、コイル１０の通電によってトルクスプリング１４の伸力に反する方向にアーマチュア１１を吸引しなければならず不経済である等の課題があった。
さらに、図１２および図１３に示された制動機構では、停電時に手動でシャッタを開閉しようとする時に常に制動機構が機能しており、手動開閉がしにくい等の課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、制動による損失を小さくすると共に、シャッタの停止位置を確実に保持する安価な電動シャッタを得ることを目的とする。
また、この発明は停電時または電源故障時の手動開閉を容易にする電動シャッタを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係る電動シャッタは、左右一対のガードレール間に配設された複数のスラットと、それらスラットを開閉させる交流電動機と、その交流電動機の回転軸に設けられ、且つ半径方向に突起部を有する制動板と、上記交流電動機への回転指令および停止指令に伴ってソレノイドの電磁力により前記回転軸と同方向へ摺動する摺動機構と、その摺動機構に連結され、上記交流電動機の停止指令時に上記制動板を押圧し上記回転軸の回転を制動する制動部材と、上記摺動機構に連結され、上記交流電動機への停止指令時に上記突起部との当接により上記回転軸の制動された回転を保持する切り欠き部を有するロックピンと、上記摺動機構により上記ロックピン及び上記制動部材が上記回転軸と同方向へ移動すると、上記ロックピンの切り欠き部が上記突起部の当接位置に移動し、上記制動部材が制動板から離れ、上記回転軸の制動力を解除すると共に、上記摺動機構に設けられ、上記摺動機構を手動により上記回転軸と同方向へ移動することにより上記回転軸の制動力を解除自在にする手動摺動部材を備えたものである。
【０００９】
請求項２記載の発明に係る電動シャッタは、左右一対のガードレール間に配設された複数のスラットと、それらスラットを開閉させる直流電動機と、その直流電動機の回転軸の半径方向に設けられた突起部と、上記直流電動機への回転指令および停止指令に伴ってソレノイドの電磁力により前記回転軸と同方向へ摺動する摺動機構と、上記直流電動機への停止指令時にその直流電動機の電源端子間を短絡し上記回転軸の回転を制動する制動回路と、上記摺動機構に連結され、上記直流電動機への停止指令時に上記突起部との当接により上記回転軸の制動された回転を保持する切り欠き部を有するロックピンと、上記摺動機構により上記ロックピンが上記回転軸と同方向へ移動すると、上記ロックピンの切り欠き部が上記突起部の当接位置に移動し、上記回転軸の制動力を解除すると共に、上記摺動機構に設けられ、上記摺動機構を手動により上記回転軸と同方向へ移動することにより上記回転軸の制動力を解除自在にする手動摺動部材を備えたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電動シャッタを示す斜視図であり、図において、１ａ，１ｂは左右一対のガードレール、２はそれらガードレール１ａ，１ｂ間に配設された複数のスラットである。３は巻き取りホイル３ａおよび巻き取りスプリング３ｂから構成されたスプリングバランス、４はチェーン、５はそれらチェーン４およびスプリングバランス３を介してスラット２を開閉させる電動機、６はその電動機５を支持するブラケットである。なお、この図１に示した基本構成は従来技術で示したものと同等のものである。
【００１２】
図２は電動シャッタ停止指令時の交流電動機廻りを示す構成図であり、図において、５ａは交流電動機、２１はその交流電動機５ａに連設されたギヤ、２２はスプロケットである。２３はソレノイド、２４はプランジャ、２５はブラケット、２６はソレノイド２３のリード線、２７，２８はプランジャ２４に連結された連結部材２９に設けられた第１，第２スプリングであり、これらソレノイド２３，プランジャ２４，第１，第２スプリング２７，２８により摺動機構を構成する。
【００１３】
また、３１は回転軸３０に設けられた制動板、３２はその制動板３１の回転軸３０の半径方向に設けられた突起部、３３は連結部材２９の第１スプリング２７側に連結されたロックピン（回転保持部材）であり、このロックピン３３には図５に示すように切り欠き部３３ａが設けられている。また、このロックピン３３は交流電動機５ａの停止指令時に第１スプリング２７の伸力により突起部３２と当接させ回転軸３０の制動された回転を保持するものである。
【００１４】
また、３４は連結部材２９の第２スプリング２８側に連結されたブレーキシュ（制動部材）であり、このブレーキシュ３４は交流電動機５ａの停止指令時に第２スプリング２８の伸力により制動板３１を押圧し回転軸３０の回転を制動するものである。さらに、３５はプランジャ２４に連結されたワイヤ（手動摺動部材）であり、このワイヤ３５は停電時にソレノイド２３の電磁力に代わって手動により引っ張ることによって、ロックピン３３およびブレーキシュ３４を解除するものである。
【００１５】
次に動作について説明する。
図３は電動シャッタ動作指令時の交流電動機廻りを示す構成図、図４は停電時の交流電動機廻りを示す構成図、図５は電動シャッタ停止および動作指令時の回転保持部材廻りを示す構成図、図６は図５の斜視図であり、図２から図６に基づいて動作を説明する。
図２に示すような電動シャッタ停止状態において、交流電動機５ａの回転指令が発生すれば、図３に示すように、ソレノイド２３が電磁力によりプランジャ２４を図面右方向にスライドさせ、同様に連結部材２９を第１，第２スプリング２７，２８の伸力に反して図面右方向にスライドさせる。この時、ワイヤ３５はたるむ。
【００１６】
この連結部材２９のスライドにより、ブレーキシュ３４の制動板３１への押圧力が無くなり、交流電動機５ａの回転軸３０の制動力が無くなる。
また、同時にロックピン３３がスライドし、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、制動板３１に設けられた突起部３２がロックピン３３に設けられた切り欠き部３３ａに移動し、交流電動機５ａの回転軸３０の回転保持が解除される。
このように、交流電動機５ａにほとんど機械的な損失が無い状態で電動シャッタを開閉動作することができる。
【００１７】
次に図３に示すような電動シャッタ動作状態において、交流電動機５ａの停止指令が発生すれば、図２に示すように、ソレノイド２３のリード線２６からの電源が遮断され電磁力が無くなり、プランジャ２４，連結部材２９，ロックピン３３およびブレーキシュ３４は第１，第２スプリング２７，２８の伸力により図面左方向にスライドされる。
【００１８】
この第２スプリング２８の伸力により、ブレーキシュ３４が惰性による回転中の制動板３１を押圧し、制動板３１、即ち、交流電動機５ａの回転軸３０を速やかに制動させる。
また、同時に第１スプリング２７の伸力により、図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、制動板３１に設けられた突起部３２がロックピン３３に当接し、制動して停止された回転軸３０を保持する。
このように、安価な構成によって、交流電動機５ａの回転を制動できると共に、その制動停止された回転軸３０を確実に保持することができる。
【００１９】
次に停電または電源の故障等によって、交流電動機５ａおよびソレノイド２３が動作不能になった場合は、図４に示すように、ワイヤ３５を手動により引っ張ることによって、ロックピン３３およびブレーキシュ３４を解除し、手動による電動シャッタの開閉を容易にする。
【００２０】
このように、この実施の形態では、交流電動機５ａにほとんど機械的な損失が無い状態で電動シャッタを開閉動作することができ、また、従来技術として図１３に示した制動機構に比較して１／６程度の安価な構成によって、交流電動機５ａの回転を制動できると共に、その制動停止された回転軸３０を確実に保持することができ、強引に手動によって開けられてしまうことなく、防盗性に優れている。さらに、停電時および電源故障時でも、制動および保持機能を手動によって解除することができるので、手動で容易にシャッタを開閉することができる。
【００２１】
実施の形態２．
図７は電動シャッタ停止指令時の直流電動機廻りを示す構成図であり、図において、５ｂは直流電動機、２９ａはプランジャ２４とロックピン３３とを連結する連結部材であり、図２と比較して、第２スプリング２８とブレーキシュ３４を設けていない他は、図２と同様な構成なので同一符号を付してその重複する説明を省略する。
また、図８は電動シャッタ動作指令時の直流電動機廻りを示す構成図、図９は停電時の直流電動機廻りを示す構成図である。
【００２２】
また、図１０は制御回路を示す回路図であり、図において、４１は直流電源、４２はマイクロプロセッサ用電源を生成するＭＰＵ用電源、４３はマイクロプロセッサ、４４は操作ボタン、４５，４６は上限および下限リミットスイッチである。４７はモータドライバー、４８は直流電動機５ｂの電源端子間を短絡するための接点、４９はリレードライバー、５０は接点４８用のリレー、５１はソレノイド２３を動作させるためのソレノイドドライバーである。
なお、マイクロプロセッサ４３，接点４８，リレードライバー４９およびリレー５０により制動回路を構成する。
【００２３】
次に動作について説明する。
図１１は制御回路の動作を示すタイミングチャートであり、図１０とこの図１に基づいて動作を説明する。まず、上昇スイッチを操作すれば、ソレノイド出力が‘Ｈ’から‘Ｌ’に切り変わり、ソレノイドドライバー５１の動作によりソレノイド２３に電力が供給され、図５（ｂ），図６（ｂ）および図８に示すように、電磁力によりロックピン３３がスライドし、制動板３１に設けられた突起部３２がロックピン３３に設けられた切り欠き部３３ａに移動し、直流電動機５ｂの回転軸３０の回転保持が解除される。その後、モータドライバー４７の出力により直流電動機５ｂを回転させ、電動シャッタを上昇させる。
【００２４】
次に、停止スイッチを操作すれば、モータドライバー４７を停止させると共に、リレードライバー４９の出力を‘Ｈ’から‘Ｌ’に切り変え、リレー５０および接点４８の動作により直流電動機５ｂの電源端子間を短絡する。この電源端子間を短絡により直流電動機５ｂは直流発電機として動作を行うこととなり速やかに制動される。その後、ソレノイド出力が‘Ｌ’から‘Ｈ’に切り変わり、ソレノイドドライバー５１の停止によりソレノイド２３への電力が遮断され、図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、第１スプリング２７の伸力により、制動板３１に設けられた突起部３２がロックピン３３に当接し、制動して停止された回転軸３０を保持する。
【００２５】
下降動作については、上昇動作とほぼ同様なので省略する。
また、上記タイミングチャートでは、上昇動作および下降動作とも停止スイッチの操作によって電動シャッタを停止させていたが、上限および下限リミットスイッチ４５，４６を併用して、電動シャッタが上限および下限まで開閉したことを上限および下限リミットスイッチ４５，４６によって検出し、モータドライバー４７を停止させると共に、リレードライバー４９の出力を切り変え、さらに、ソレノイドドライバー５１の出力を切り変え、回転軸３０を保持するようにしてもよい。
なお、この実施の形態においても、停電または電源の故障等によって、直流電動機５ｂおよびソレノイド２３が動作不能になった場合は、図９に示すように、ワイヤ３５を手動により引っ張ることによって、ロックピン３３を解除し、手動による電動シャッタの開閉を容易にすることができる。
【００２６】
実施の形態３．
上記実施の形態１，２に示したように、電動機の制動から保持までに回転軸が１回転するが、図２から図４および図７から図９に示したように、電動機の回転をギヤ２１によって減速する構成に適用すれば、一般的にこの減速比は６０：１から９０：１ぐらいなので、電動機の回転軸が余分に１回転しても電動シャッタの位置は目標値とあまり変わらず、有効に実施することができる。
また、上記実施の形態１，２においては、制動板３１に突起部３２を１つのみ設けたものを示したが、制動板３１に突起部３２を複数設けてもよく、例えば、２つ設けた場合は、制動から回転停止まで１／２回転で済み、また、３つ設けた場合は、制動から回転停止まで１／３回転で済ませることができる。
さらに、上記実施の形態１，２においては、図１に示したように、巻き取りホイル３ａの外に電動機５を設けた装置に適用したものを示したが、巻き取りホイル３ａの中に電動機５を設けた装置に適用してもよく、この場合、電動シャッタの奥行きを小さくすることができる。
【００２７】
このように、この実施の形態では、直流電動機５ｂにほとんど機械的な損失が無い状態で電動シャッタを開閉動作することができ、また、直流電動機を直流発電機として動作させるような、実施の形態１に比較してさらに安価な構成によって、直流電動機５ｂの回転を確実に制動できると共に、その制動停止された回転軸３０を確実に保持することができ、強引に手動によって開けられてしまうことなく、防盗性に優れている。さらに、停電時および電源故障時でも、制動および保持機能を手動によって解除することができるので、手動で容易にシャッタを開閉することができる。また、この実施の形態での制動機能は制御回路によって実現させたが、実施の形態１の機械的な制動機能と併用すれば、さらに制動効果を高めることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、左右一対のガードレール間に配設された複数のスラットと、それらスラットを開閉させる交流電動機と、その交流電動機の回転軸に設けられ、且つ半径方向に突起部を有する制動板と、上記交流電動機への回転指令および停止指令に伴ってソレノイドの電磁力により前記回転軸と同方向へ摺動する摺動機構と、その摺動機構に連結され、上記交流電動機の停止指令時に上記制動板を押圧し上記回転軸の回転を制動する制動部材と、上記摺動機構に連結され、上記交流電動機への停止指令時に上記突起部との当接により上記回転軸の制動された回転を保持する切り欠き部を有するロックピンと、上記摺動機構により上記ロックピン及び上記制動部材が上記回転軸と同方向へ移動すると、上記ロックピンの切り欠き部が上記突起部の当接位置に移動し、上記制動部材が制動板から離れ、上記回転軸の制動力を解除すると共に、上記摺動機構に設けられ、上記摺動機構を手動により上記回転軸と同方向へ移動することにより上記回転軸の制動力を解除自在にする手動摺動部材を備えるように構成したので、交流電動機に機械的な損失が無い状態で電動シャッタを開閉動作することができ、また、安価な構成によって交流電動機の回転を制動できるので経済的であり、また、その制動停止された回転軸を機械的なロックピンにより確実に保持することができ、強引に手動によって開けられてしまうことなく、防盗性にも優れている効果がある。また、停電時および電源故障時でも、手動によって容易にシャッタを開閉することができる効果がある。
【００２９】
請求項２記載の発明によれば、左右一対のガードレール間に配設された複数のスラットと、それらスラットを開閉させる直流電動機と、その直流電動機の回転軸の半径方向に設けられた突起部と、上記直流電動機への回転指令および停止指令に伴ってソレノイドの電磁力により前記回転軸と同方向へ摺動する摺動機構と、上記直流電動機への停止指令時にその直流電動機の電源端子間を短絡し上記回転軸の回転を制動する制動回路と、上記摺動機構に連結され、上記直流電動機への停止指令時に上記突起部との当接により上記回転軸の制動された回転を保持する切り欠き部を有するロックピンと、上記摺動機構により上記ロックピンが上記回転軸と同方向へ移動すると、上記ロックピンの切り欠き部が上記突起部の当接位置に移動し、上記回転軸の制動力を解除すると共に、上記摺動機構に設けられ、上記摺動機構を手動により上記回転軸と同方向へ移動することにより上記回転軸の制動力を解除自在にする手動摺動部材を備えるように構成したので、直流電動機に機械的な損失が無い状態で電動シャッタを開閉動作することができ、また、直流電動機を直流発電機として動作させるような安価な構成によって直流電動機の回転を確実に制動できるので経済的であり、また、その制動停止された回転軸を機械的なロックピンにより確実に保持することができ、強引に手動によって開けられてしまうことなく、防盗性にも優れている効果がある。また、停電時および電源故障時でも、手動によって容易にシャッタを開閉することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による電動シャッタを示す斜視図である。
【図２】電動シャッタ停止指令時の交流電動機廻りを示す構成図である。
【図３】電動シャッタ動作指令時の交流電動機廻りを示す構成図である。
【図４】停電時の交流電動機廻りを示す構成図である。
【図５】電動シャッタ停止および動作指令時の回転保持部材廻りを示す構成図である。
【図６】電動シャッタ停止および動作指令時の回転保持部材廻りを示す斜視図である。
【図７】電動シャッタ停止指令時の直流電動機廻りを示す構成図である。
【図８】電動シャッタ動作指令時の直流電動機廻りを示す構成図である。
【図９】停電時の直流電動機廻りを示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態２による制御回路を示す回路図である。
【図１１】制御回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】従来の制動機構を示す構成図である。
【図１３】従来の別の機種の制動機構を示す構成図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  ガードレール
２  スラット
５ａ  交流電動機
５ｂ  直流電動機
２３  ソレノイド（摺動機構）
２４  プランジャ（摺動機構）
２７  第１スプリング（摺動機構）
２８  第２スプリング（摺動機構）
３０  回転軸
３１  制動板
３２  突起部
３３  ロックピン（回転保持部材）
３４  ブレーキシュ（制動部材）
３５  ワイヤ（手動摺動部材）
４３  マイクロプロセッサ（制動回路）
４８  接点（制動回路）
４９  リレードライバー（制動回路）
５０  リレー（制動回路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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