(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
躯体開口部を開閉する開閉体を、電動モータを備えた開閉機の正逆駆動力で開閉作動させる建築用電動開閉装置において、前記電動モータ本体、もしくは開閉機を、負荷変動に応じて躯体側に固定される固定部材に対して変位する変位部材とし、該変位部材と固定部材とのあいだに負荷検知用バネを介装して、負荷検知用バネに抗した変位部材の変位量を変位センサで検出するにあたり、負荷検知用バネは、変位部材の正逆方向への回動変位に対して互いに干渉することなくバネ定数を別個に調整できる状態で各対応すべく作用する正方向用、逆方向用のバネをそれぞれ用いて構成されている建築用電動開閉装置。
【請求項２】
請求項１において、負荷検知用バネは、それぞれ略コ字状または直線状に形成されている建築用電動開閉装置。
【請求項３】
請求項１または２において、変位部材は、モータ軸軸芯を支点として回動変位自在に構成され、負荷変動に応じた変位部材の回動変位量を変位センサで検出する建築用電動開閉装置。
【請求項４】
請求項１または２において、変位部材を、固定軸に対し回動自在に軸承して固定軸軸芯を支点として回動変位自在に構成とし、負荷変動に応じた変位部材の回動変位量を変位センサで検出する建築用電動開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築用電動シャッター等の建築用電動開閉装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電動モータを備えた開閉機の駆動力で開閉体を開閉作動させる建築用電動開閉装置では、閉鎖作動時に障害物を挟み込む可能性があるため、障害物を検知する障害物検知手段と、該障害物検知に基づいて開閉体の閉鎖作動を自動的に停止する自動停止制御手段とを設けることが望ましい。そして、前記障害物検知手段としては、開閉体に設けられる座板スイッチ等の障害物検知センサで障害物を検知する直接検知式と、障害物の挟み込みに伴う電動モータの負荷変動（トルク変動）を検出する間接検知式とが知られており、間接検知式では、開閉体に障害物検知センサを設ける必要がないうえに、障害物検知手段をリミット検知手段に兼用できる利点がある。そして、従来、間接検知式として、回転数変化（または回転速度変化）もしくは電流値変化（または電圧値変化）に基づいて負荷変動を検出する手段が知られているが、一般的な建築用電動開閉装置では、安定した開閉速度を得るために、電動モータを負荷変動に基づく回転数変化が小さい回転域で駆動させており、このため、障害物の挟み込みに伴う回転数の変化が小さいという問題がある。一方、電流値は負荷変動以外の外的状況によっても変化してしまうという問題があり、何れの場合も検出感度と動作の安定性とのバランスから精度の高い障害物検知を行うことが困難であった。
そこで、電動モータ本体、もしくは開閉機を、負荷変動に応じて変位する変位部材とし、該変位部材を、所定の負荷では躯体側に固定される固定部材に対して中立状態を維持するよう負荷検知用バネ（中立保持用バネ）で保持し、負荷検知用バネに抗して変位部材が変位したことを変位センサで検出する構成として、安定性のある開閉作動を行えるものでありながら、精度の高い障害物検知ができるようにすることが提唱されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、障害物検知は、閉鎖作動時においては障害物の挟み込みを防止する必要があり、電動モータの緊急停止が直ちになされるよう高い検知精度が要求される一方、開放作動時では安定した開放作動が要求されることから障害物検知の検知精度を低めに設定するのが一般である。
しかるに、前記従来の負荷検知用バネは、一本のバネ鋼材を略コ字状に折曲形成したものが用いられており、開閉体の開放、閉鎖の両作動時においてそれぞれ同様のバネ定数が作用する構成となっている結果、開、閉何れの方向の作動時であっても検知精度が同様の精度となっている。このため、検知精度を決定するバネ定数の設定を、閉鎖作動時における高い検知精度と開放作動時における低い検知精度とを勘案したところで設定しなければならないという問題があり、ここに本発明が解決しようとする問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することができる建築用電動開閉装置を提供することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、躯体開口部を開閉する開閉体を、電動モータを備えた開閉機の正逆駆動力で開閉作動させる建築用電動開閉装置において、前記電動モータ本体、もしくは開閉機を、負荷変動に応じて躯体側に固定される固定部材に対して変位する変位部材とし、該変位部材と固定部材とのあいだに負荷検知用バネを介装して、負荷検知用バネに抗した変位部材の変位量を変位センサで検出するにあたり、負荷検知用バネは、変位部材の正逆方向への回動変位に対して互いに干渉することなくバネ定数を別個に調整できる状態で各対応すべく作用する正方向用、逆方向用のバネをそれぞれ用いて構成されている建築用電動開閉装置である。
つまり、変位部材の変位量は、モータ負荷（トルク反力）に略比例するため、該モータ負荷を直接的に変位センサで検出することが可能になり、その結果、回転数変化や電流値変化に基づいて間接的にモータ負荷を検出していた従来に比して精度の高い負荷検出を行うことができるうえ、正、逆それぞれの方向への回動変位を対応する負荷検知用バネにより検出できることになり、精度の高い障害物検知（リミット検知を含む）ができるものでありながら安定性のある作動を行うことができる。
さらに、このものにおいて、本発明の負荷検知用バネは、それぞれ略コ字状または直線状に形成されているものとすることができる。
また、このものにおいて、本発明の変位部材は、モータ軸軸芯を支点として回動変位自在に構成され、負荷変動に応じた変位部材の回動変位量を変位センサで検出するものとすることができる。
さらにまた、このものにおいて、本発明の変位部材を、固定軸に対し回動自在に軸承して固定軸軸芯を支点として回動変位自在に構成とし、負荷変動に応じた変位部材の回動変位量を変位センサで検出するものとすることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第一の実施の形態について図１〜図９の図面に基づいて説明する。
図面において、１は建築用電動シャッターのシャッターカーテンであって、該シャッターカーテン１は、後述する巻取りドラム２に巻装されて開口部を開放する開放姿勢と、巻取りドラム２から巻出されて開口部を閉鎖する閉鎖姿勢とに昇降変姿するように設定されており、これらの基本構成は何れも従来通りである。尚、３は開口部の左右両側部に立設され、シャッターカーテン１の左右両側縁部を移動案内するガイドレールである。
【０００６】
前記巻取りドラム２は、躯体上方に配した左右一対のブラケット４間に支架固定される固定軸５と、該固定軸５に回動自在に配される複数の巻取りホイール６と内歯リングギア７と、これら複数のホイール６および内歯リングギア７間を一体的に連結する一対のステー８とを用いて構成されており、本実施の形態では、前記内歯リングギア７が固定軸５の一端部に位置して配設されている。さらに固定軸５の一端部位にはドラム内蔵型の電動モータを備えた開閉機９が取り付けられている。一方、開閉機９を構成する筒状のケーシング９ａの一端側からは延長出力軸（モータ軸）９ｂが突出しており、該延長出力軸９ｂに一体的に設けられた出力ギア（ピニオンギア）１０が前記内歯リングギア７と噛合するように構成され、これによって、開閉機９の駆動力が巻取りドラム２に動力伝動される設定となっている。さらに、固定軸５と巻取りホイール６とのあいだには、バランスバネ１１および衝撃吸収バネ１１ａとが弾装されており、これによって、シャッターカーテン１は、開閉位置で変化するシャッターカーテン１の荷重とバランスバネ１１の蓄勢力との差分を、開閉機９の駆動力が補う状態で開閉作動が行われる設定となっている。
ここで、出力ギア１０と内歯リングギア７とはクラッチ手段１０ａを介して動力伝動されるが、該クラッチ手段１０ａは、延長出力軸９ｂに配された出力ギア１０を軸方向に移動せしめる作動部材１０ｂと、出力ギア１０を内歯リングギア７に噛合すべく付勢する弾機１０ｃとで構成され、該弾機１０ｃの付勢力に抗して出力ギア１０を退避させることで、出力ギア１０と内歯リングギア７との動力伝動が断たれるように設定されている。
【０００７】
１２、１３は前記開閉機ケーシング９ａの軸方向両端部に一体的に装着される第一、第二ホルダ１２、１３であって、これら第一、第二ホルダ１２、１３は、ステー１４を介して一体的に連結されている。そして、第一ホルダ１２からは前記延長出力軸９ｂが回動自在に突出し、第二ホルダ１３からは後部突出軸９ｃが回動自在に突出するように設定されている。一方、１５、１６は第一、第二ブラケットであって、これら第一、第二ブラケット１５、１６には軸受部１５ａ、１６ａおよび固定軸取付け部１５ｂ、１６ｂとが一体的に形成され、各軸受部１５ａ、１６ａには延長出力軸９ｂ、後部突出軸９ｃの前記各突出部がそれぞれ回動自在に軸承され、各固定軸取付け部１５ｂ、１６ｂに固定軸５がそれぞれ固定されるように設定されている。これによって、開閉機９（第一、第二ホルダ１２、１３）は、第一、第二ブラケット１５、１６（固定軸５）に対し、モータ軸軸芯を支点として回動変位自在な状態で支持されるようになっている。
ここで、１２ａは、第一ホルダ１２に設けられたストッパ片であって、該ストッパ片１２ａは、第一ホルダ１２が開閉機９と共に大きく回動した場合（例えば±１２゜）に固定軸５と当接して回動規制するように構成され、これによって、開閉機９の回動許容範囲が決定されるようになっている。
尚、１７は第一ブラケット１５に一体的に取り付けられ、内歯リングギヤ７に回動自在に内嵌するガイドプレートであり、１７ａは内歯リングギヤ７に形成されるガイド溝７ａに転動自在に嵌合するガイドローラである。
【０００８】
そして、回転側となる第一ホルダ１２と、固定側となる第一ブラケット１５とのあいだに後述する第一、第二の負荷検知用バネ（本発明の正方向用、逆方向用バネ）１８、１９が介装され、回動変位自在に支持される第一ホルダ１２（開閉機９）を、開閉機９の非作動状態（非作用状態）で前記回動許容範囲の略中間位置（±０゜）においてバネ定数（バネ力）０となる状態で保持（中立保持）するように設定されており、該中立状態から開閉機９が正逆何れかの方向に回動変位することに伴い、対応する第一、第二の負荷検知用バネ１８、１９が所定のバネ定数で作用するように設定されている。
つまり、前記第一ホルダ１２には突片１２ｂが形成されており、該突片１２ｂの内、外径に位置して一対の第一、第二バネ用貫通孔１２ｃ、１２ｄがそれぞれ穿設されている。一方、前記第一ブラケット１５には軸方向に一対の突片１５ｄが間隙を存して形成されており、該各突片１５ｄの内、外径に位置して一対の第一、第二バネ用貫通孔１５ｅ、１５ｆがそれぞれ穿設されている。そして、第一、第二負荷検知用バネ１８、１９は略コ字状に形成されており、第一負荷検知用バネ１８の各端部は第一バネ用貫通孔１２ｃ、１５ｅにそれぞれスライド移動自在に挿通され、第二負荷検知用バネ１９の各端部は第二バネ用貫通孔１２ｄ、１５ｆにそれぞれスライド移動自在に挿通され、第一、第二バネ固定具２０、２１により適宜スライド位置においてそれぞれ固定することで、第一、第二負荷検知用バネ１８、１９がそれぞれ所定のバネ定数を有した状態となって径方向に並列状に配され、この状態で開閉機９を中立位置に保持するように設定されている。
ここで、第一ホルダ１２に形成される第一、第二バネ用貫通孔１２ｃ、１２ｄは開閉機ケーシング９ａの外周面と同芯状に形成された円弧状の長孔に形成されており、前記中立保持状態において、第一負荷検知用バネ１８は第一バネ用貫通孔１２ｃの一方の孔端部（図６において上端部）に係合し、第二負荷検知用バネ１９は第二バネ用貫通孔１２ｄの他方の孔端部（図６において下端部）に係合する状態で配されている。
【０００９】
因みに、前記第一、第二バネ固定具２０は、第一ブラケット１５の一対の突片１５ｄのあいだに、該突片１５ｄの周回り方向に並列して設けられるようになっているが、各バネ固定具２０、２１は同様の構成となっているので、ここでは第一バネ固定具２０についてのみ詳細な説明を行い、第二バネ固定具２１の詳細な説明は省略する。
即ち、第一バネ固定具２０は、両脚片に第一負荷検知用バネ１８の端部がそれぞれ遊嵌状に貫通し、かつ突片１５ｄのあいだに摺動自在に嵌合する略コ字形の固定金具２０ａと、該固定金具２０ａの底片を貫通し、先端が固定金具２０ａに挿通された第一負荷検知用バネ１８に離接自在に進退する蝶ボルト２０ｂと、該蝶ボルト２０ｂが螺合し、かつ固定金具２０ａの両脚片により回り止め状に配されるナット２０ｃとで構成され、蝶ボルト２０ｂをナット２０ｃに対し回し操作することで、蝶ボルト２０ｂ先端が第一負荷検知用バネ１８に緊緩状に当接させることができ、これによって第一負荷検知用バネ１８の移動規制とその解除ができる設定となっている。
そして、第一、第二負荷検知用バネ１８、１９は、第一、第二固定具２０、２１による固定位置よりも折曲部側の部位がバネとして作用するようになっており、該側の長さをバネの有効長として調整し、対応する固定具２０、２１により固定することで、各負荷検知用バネ１８、１９のバネ定数を調整することができるように設定されている。
また、このものにおいて、蝶ボルト２０ｂ、２１ｂを緊緩することで各負荷検知用バネ１８、１９の固定−固定解除状態となるが、蝶ボルト２０ｂ、２１ｂの操作部は突片１５ｄの外周回りに移動自在になっているため、蝶ボルト２０ｄ、２１ｂとを周回り方向に位置ずれさせて緊締できるうえ、調整操作がし易いという利点がある。
【００１０】
そして、前記中立保持されている開閉機９に対し過負荷が作用すると、開閉機９は該過負荷の方向に対応するトルク反力に基づいて回転することになる。つまり、シャッターカーテン１が閉作動して障害物を挟み込んだ場合や、全閉リミット位置（接地位置）に到達した場合には、シャッターカーテン１の荷重とバランスバネ１１の蓄勢力とのバランスが崩れるため、負荷検知用バネ１８に抗して開閉機９が例えば正回転方向（図７における矢印Ｘ方向）に大きく回動変位（例えば＋６゜以上）するように設定されている。一方、シャッターカーテン１が開放作動して全開リミット位置（繰出し口係合位置）に到達した場合には、繰出し口に係合したシャッターカーテン１の引張り荷重が作用するため、開閉機９が逆回転方向（図７における矢印Ｙ方向）に大きく回動変位（例えば−６゜以上）するように設定されている。
【００１１】
この場合に、開閉機９の正回転方向（図７における矢印Ｘ方向であって、シャッターカーテン１の閉作動時に生じる回動方向）への回動変位では、第一バネ用貫通孔１２ｃの一方の孔端部に係合する第一負荷検知用バネ１８に抗した状態（第一負荷検知用バネ１８を拡開する側に弾性変形させる状態）で回動変位が行われるようになっており、このとき、第二負荷検知用バネ１９は第二バネ用貫通孔１２ｄの長孔内を移動することになって、第二負荷検知用バネ１９が開閉機９の該側への回動にバネ力を作用することがないよう（不干渉状態）に設定されている。一方、開閉機の逆回転方向（図７における矢印Ｙ方向であって、シャッターカーテン１の開放作動時に生じる回動方向）への回動変位では、第二バネ用貫通孔１２ｄの他方の孔端部に係合する第二負荷検知用バネ１９に抗した状態（第二負荷検知用バネ１９を折曲する側に弾性変形させる状態）で回動変位が行われるようになっており、第一負荷検知用バネ１８は第一バネ用貫通孔１２ｃの長孔内を移動することになって、第一負荷検知用バネ１８が開閉機９の該側への回動にバネ力を作用することがない（不干渉となる）ように設定されている。このように、シャッターカーテン１の開放、閉鎖の各作動時における過負荷は、第一、第二負荷検知用バネ１８、１９のそれぞれのバネ定数に応じた抗力を別個に受けて検知されることになり、各作動で異なる検知精度が得られるように設定されており、本実施の形態では、第一負荷検知用バネ１８は高い検知精度となるバネ定数のものに、第二負荷検知用バネ１９は低い検知精度となるバネ定数のものに設定されている。
そして、本実施の形態の第一、第二負荷検知用バネ１８、１９の最大許容応力は、開閉機９の変位量が最大のときに受ける応力よりも大きく設定されており、そのため、第一、第二負荷検知用バネ１８、１９が受ける応力を常に最大許容応力以下に制限して各負荷検知用バネ１８、１９の破損が防止されるように設定されている。
【００１２】
２２は開閉機９に設けられる制御盤であって、該制御盤２２は、第一ブラケット１５に形成される支持辺１５ｃと、第二ブラケット１６とを連結する状態で支架された制御盤ブラケット２３に取付けられ、第一、第二負荷検知用バネ１８、１９に対して開閉機９を挟んで逆側に設けられている。そして、制御盤２２にはシャッター制御回路２２ａと、該シャッター制御回路２２ａに接続され、開閉機９の回動変位を検出するリミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵが内装されている。そして、リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵと開閉機９とは次のように連繋されている。
つまり、制御盤ブラケット２３の第一ブラケット１５側には固定式スイッチブラケット２４が設けられている。そして、この固定式スイッチブラケット２４には、巻取りドラム２の径方向に対応する方向に所定の距離Ｓだけスライド移動可能に構成されたスライド式スイッチブラケット２５が設けられ、ここに前記リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵが、前記径方向に所定の距離Ｓを存して対向状に止着されている。そして、スライド式スイッチブラケット２５は、固定式スイッチブラケット２４に配された捻り弾機２６により中立姿勢に位置決めされた状態で保持されている。一方、２７は、各リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵの対向間に配される作動レバーであって、該作動レバー２７は、固定式スイッチブラケット２４の突片２４ａ、２４ｂに、左右方向を向く状態で回動自在に支架され、中間部には、作動レバー２７が揺動することに伴い何れかのリミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵのスイッチ接点に離接する操作部２７ａが形成されている。そして、前記突片２４ａから突出する作動レバー２７の端部には、リンク杆２７ｂの上端部が一体的に連結されている。
【００１３】
一方、第一ホルダ１２には、前記リンク杆２７ｂに対して径方向に隣接する部位にアーム取付け辺１２ｅが突出形成され、該アーム取付け辺１２ｅに穿設された係合孔に、略コ字状に形成された作動アーム２８の一端が回動自在に係止されている。この作動アーム２８の他端は、前記リンク杆２７ｂの下端部に穿設の係合孔に回動自在に係止され、これによって、開閉機９が回動変位した場合に、作動アーム２８がリンク杆２７ｂの下端部を揺動せしめ、これによって前記作動レバー２７が揺動して対応するリミットスイッチＬＳＤまたはＬＳＵの検出操作を行い、これによって開閉機９の駆動停止を行うように設定されている。
【００１４】
ここで、前記作動アーム２８のリミットスイッチＬＳＤまたはＬＳＵの検出操作を実行するための揺動（検出）ストロークは、特別な過負荷のない開閉作動中（障害物のない平常の開閉作動中）に発生する揺動ストロークよりも大きく、かつ過負荷時に発生する揺動ストロークよりも小さいストロークに設定され、これにより、過負荷発生要因である障害物の挟み込み、全閉、全開等を検知することができるようになっている。そしてこの通常の使用状態において、作動レバー２７の揺動に基づく回動力は、リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵを支持するスライド式スイッチブラケット２４を中立位置に保持する捻り弾機２６の付勢力より下回るものであって、リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵは前記中立位置に保持されたまま検出操作が行われる設定となっている。
これに対し、不測の事態が生じ、リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵの検出作動があったにも拘わらず、開閉機９が駆動停止をせず前記過負荷よりも大きな過負荷が掛かったような場合、作動レバー２７は前記揺動ストロークを越えて大きな回動力をリミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵに与えることになる。この場合に、リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵを支持するスライド式スイッチブラケット２５には捻り弾機２６の付勢力を上回る力が働くことになり、このようになると、スライド式スイッチブラケット２５は、捻り弾機２６の付勢力に抗する状態で固定式スイッチブラケット２４に対してスライド移動をし、これによって前記大きな過負荷を回避してリミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵの保護が計れるように設定されている。
【００１５】
さらに、本実施の形態のシャッター制御回路２２ａには次のような配慮がなされている。つまり、強風下でシャッターカーテン１を閉鎖するようなとき、シャッターカーテン１に負荷が掛かかり、前記下降用または上昇用のリミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵを検出操作してしまうようなことがあるが、このような場合では、リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵが検出状態となっているため、シャッターカーテン１を全閉しようとしても作動しないことになる。そこで、シャッター制御回路２２ａには、リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵが検出状態となっている場合でもシャッターカーテンの開閉作動ができるよう、手動操作モードが付加されている。この場合に、停止用操作スイッチＳＴＯＰを１０秒間押し操作すると、通常操作モードから手動操作モードにモード変更するように設定されており、該手動操作モードでは、リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵの検出、非検出状態に拘わらず、開放用操作スイッチＵＰ、閉鎖用操作スイッチＤＯＷＮを押し操作しているあいだは、対応するシャッター作動がなされるように設定されている。因みに、この状態から通常操作モードへの変更は、１０秒間のあいだ開放、閉鎖、停止の全ての操作がなされないことで実行できる設定となっている。
【００１６】
さらにこのものでは、開閉機９の起動時には過負荷が生じるが、該起動時の過負荷が大きい場合、これを通常作動時の過負荷として検知しないように設定すると、障害物検知の精度が低下してしまうことが考えられ、このような場合には、起動時に例えば１秒間のあいだはリミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵの作動を無視するように制御することで、検知精度の低下を防止できる。
また、操作スイッチのスイッチ操作をした場合に、リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵが検出、非検出状態の何れであるかを認識させるための認識手段が作動するように設定されている（本実施の形態では、検出状態であれば連続音が発音し、非検出状態であれば間欠音が発音するように設定されているが、ランプ表示等、別途認識手段であっても勿論よい）。このため、前述のように操作スイッチのスイッチ操作をしてもシャッターカーテン１が不作動となってしまったような場合に、リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵの状態を確認し、不作動の原因がリミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵの検出状態であると判断できれば、シャッターカーテン１の状態の確認後、手動操作モードへの切換えをすることでシャッターカーテン１を開閉作動させることができる。
【００１７】
そのうえ、シャッターカーテン１の開放時において、シャッターカーテン１は、最下端の座板がマグサに当接することで上昇用のリミットスイッチＬＳＵの検出操作がなされ、これによって開閉機９の駆動停止をするが、このとき、座板のマグサへの当接から上昇用リミットスイッチＬＳＵがこれを検出して開閉機９を停止させるまでのあいだに僅かなタイムラグがあり、該タイムラグのあいだシャッターカーテン１はさらに開作動を行うので、座板はマグサに負荷を与える状態で停止することになる。そこでこのものでは、上昇用リミットスイッチＬＳＵが検出状態に切換わった後、所定時間のあいだ開閉機９を閉作動（逆転）させて、シャッターカーテン１の繰り出しを行い、座板とマグサとが僅かに離間する状態で停止するように制御されている。
【００１８】
叙述の如く構成された本実施の形態において、障害物の挟み込み、シャッターカーテン１の全閉、全開等に基づいて過負荷が発生した場合には、それぞれ対応する第一、第二負荷検知用バネ１８、１９に抗して開閉機９が回動変位し、これをリミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵで検出して開閉機９を自動的に停止することになる。即ち、開閉機９をモータ負荷（トルク反力）に応じて回動変位するよう支持し、その変位量に基づいてモータ負荷を検出するようにしたため、モータ負荷を直接的に検出することが可能になり、その結果、回転数変化や電流値変化に基づいて間接的にモータ負荷を検出していた従来に比して精度の高い負荷検出を行うことができ、延ては障害物検知およびリミット検知の精度を向上させることができる。
【００１９】
さらに、本実施の形態では、閉鎖作動時および開放作動時における開閉機９の回動変位は、互いに干渉することない第一または第二負荷検知用バネ１８、１９に抗して行われる結果、第一、第二負荷検知用バネ１８、１９のバネ定数をそれぞれ別個に調整することで、シャッターカーテン１作動時における検知精度をそれぞれ異なるものにすることができる。従って、閉鎖作動時においては、高い検知精度として障害物の挟み込みの少ないものにできながら、開放作動時においては、検知精度を低下させて安定性の良い作動ができるようになって、操作性の良いものにできる。
【００２０】
さらには、第一、第二負荷検知用バネ１８、１９は、それぞれ別個にバネ定数を調整することができるため、適宜検出感度調整を機械的に行うことができる許りでなく、重量等が相違する各種の開閉体で第一、第二負荷検知用バネ１８、１９を共通化することができる。さらにこのものでは、第一、第二負荷検知用バネ１８、１９のバネ定数の調整は、各負荷検知用バネ１８、１９を適宜スライド移動させることで行える結果、第一、第二中立用保持バネ１８、１９を固定するための第一、第二バネ固定具２０、２１が第一、第二負荷検知用バネ１８、１９の調整具と兼用され構造の簡略化がなされ、部品点数の削減が計れる。
しかも、これら各第一、第二負荷検知用バネ１８、１９は、開閉機９の正、逆回動変位に対してそれぞれ別個に作用する構成であって、互いに干渉しないため、各第一、第二負荷検知用バネ１８、１９の感度の調整が容易であるという利点がある。つまり、各バネが相互に干渉し、例えば正方向に回動変位するに当たり、両方の負荷検知用バネが作用するように構成した場合、バネ定数の変化量に対する検知感度（両方のバネ定数を合成したもの）の変化が大きくなって調整が難しくなるという問題があるが、本実施の形態ではそのようなことがない。
さらに、各負荷検知用バネ１８、１９を調整、固定するための蝶ボルト２０ｂ、２１ｂの摘み部位は、突片１５ｄの径方向に操作位置を変えることができるので、操作性に優れて作業性を向上できる。
【００２１】
しかもこのものでは、開閉機９を、モータ軸軸芯を支点として回動変位自在に支持したため、変位スペースを殊更確保する必要がない許りか、第一、第二ブラケット１５、１６を変更する程度の簡単な構成で実施できるという利点がある。
【００２２】
また、リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵに掛かる過負荷が通常のものを超える大きなものになった場合、リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵは、該大きな負荷を回避するべくスライド移動をすることになってリミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵの保護が計れる。
【００２３】
また、前記開閉機９の回動範囲を制限すると共に、各負荷検知用バネ１８、１９の最大許容応力を、開、閉作動時における開閉機９の変位量が最大のときに受ける応力よりも大きく設定したため、各負荷検知用バネ１８、１９が受ける応力を常に最大許容応力以下に制限して破損防止を計れる。
【００２４】
本発明は、前記第一の実施形態に限定されないものであることは勿論であって、例えば開閉機９を構成する減速機を負荷変動に応じて変位する変位部材として支持し、該部材の変位量に基づいて負荷変動を検出することも可能である。さらには、前記第一の実施の形態のように電動シャッターの開閉装置に限定されることはなく、オーニング等の巻取り式の開閉装置に用いることができるのは勿論である。
【００２５】
次に、本発明の第二の実施の形態について、図１０に基づいて説明するが、図中、第一の実施の形態と共通するもの（同一のもの）については、同一の符号を付して引出すと共にその詳細については省略する。
このものは、固定軸５に固定支持される第一、第二ブラケット２９、３０に軸受部２９ａ、３０ａを形成し、該軸受部２９ａ、３０ａに、開閉機９から伸長される延長出力軸９ｂと後部突出軸９ｃとがそれぞれ軸承され、これによって開閉機９が、モータ軸軸芯を支点として回動変位するように設定されている。そして、前記第二ブラケット軸受部３０ａ外周部には一対の突片３０ｂ、３０ｃが外径方向に突出形成され、ここに後述する第一、第二負荷検知用バネ３１、３２の一端部がスライド移動自在に挿通されるように設定されている。また、前記一対の突片３０ｂ、３０ｃのあいだにはストッパ片３０ｄが軸方向に長く突出状に設けられている。
一方、開閉機９のケーシング３３の外周には支持片３３ａが外径方向に突設されており、該支持片３３ａに、開閉機ケーシング３３の外周面と同芯円弧状の一対の長孔３３ｂ、３３ｃが形成されている。
【００２６】
前記第一、第二負荷検知用バネ３１、３２は両端部同志が拡開状態のものを略コ字状の折曲状態に弾性変形させたものであって、その一端部が前述したように第二ブラケット突片３０ｂ、３０ｃに挿通され、他端部がケーシング支持片３３ａの長孔３３ｂ、３３ｃに挿通されることで、第一、第二負荷検知用バネ３１、３２は、固定側の第二ブラケット３０と変位部材側の開閉機９とのあいだに介装されている。尚、第一、第二負荷検知用バネ３１、３２は、第二ブラケット突片３０ｂ、３０ｃに螺合する螺子３４、３５により固定されるようになっており、各第一、第二負荷検知用バネ３１、３２を適宜スライド位置に移動させ、螺子３４、３５により固定することで、開閉機９の回動変位に抗するバネ定数の調整ができるようになっていることは、前記第一の実施の形態と同様である。
前記介装状態で、第一、第二負荷検知用バネ３１、３２は、他端部同志が近接（隣接）する状態で周回り方向に並列状に配されている。そして、各負荷検知用バネ３１、３２の他端部同志は、前記弾性変形することに基づくバネ力（拡開しようとする力）により、各長孔３３ｂ、３３ｃの隣接する孔端部に係合しているが、これら各長孔３３ｂ、３３ｃから突出した他端部同志は、第二ブラケット３０に形成されたストッパ片３０ｄの周回り方向両側部に当接することにより、ケーシング３３に蓄勢力を作用することなく、ストッパ片３０ｄを挟み付ける状態で係止されている。これによって、各負荷検知用バネ３０、３１はそれぞれバネ定数が０ではない状態で開閉機９を中立（回動許容範囲の中間位置）に保持することになり、開閉機９はガタ付きのない状態で保持される設定となっている。
【００２７】
そして、前記中立保持状態から、開閉機９に過負荷が作用して矢印Ｘ方向に回動変位する場合、第一負荷検知用バネ３１は、支持片３３ａの長孔３３ｂを介して開閉機９に対して抗力（バネ力であって折曲方向に弾性変形するための力）を作用する一方で、第二負荷検知用バネ３２はストッパ片３０ｄにより移動規制を受けている他端部が支持片長孔３３ｃを相対移動する状態となって、開閉機９に対してバネ力を作用しないように設定されている。また、開閉機９が矢印Ｙ方向に回動変位する場合では、第二負荷検知用バネ３２の抗力を受けた状態で変位するようになっており、各第一、第二負荷検知用バネ３１、３２を、それぞれ所望のバネ定数に調整することで、開、閉各作動時における検知精度を別個のものに設定することができるようになっている。
【００２８】
このように、本第二の実施の形態のものにおいても、開、閉各作動時における検知精度を異なるものに設定できて、高い検知精度の障害物検知ができるものでありながら、開放作動時においては安定性の良い開放作動ができて操作性の良いものにできる。さらに、本第二の実施の形態の第一、第二負荷検知用バネ３１、３２は、他端部が予め所定のバネ力でストッパ片３０ｄを押し付けるようにして配されている結果、過負荷によって開閉機９が回動変位する場合では、バネ力を受けた状態からさらなるバネ力（抗力）を受けることになるので、前記第一の実施の形態の第一、第二負荷検知用バネ１８、１９のように、中立保持状態ではバネ力が０になっているものに比して、回動変化に対するバネ力の変化を小さくできるので検知精度を高めることが可能となるうえ、中立保持状態でのふらつきも防止できるという利点がある。
【００２９】
続いて、図１１に示す第三の実施の形態について説明する。このものは、固定軸５に固定支持される第一、第二ブラケット３６、３７に軸受部３６ａ、３７ａを形成し、該軸受部３６ａ、３７ａに、開閉機９から伸長される延長出力軸９ｂと後部突出軸９ｃとがそれぞれ軸承されている。３８、３９は直線状をした第一、第二負荷検知用バネであって、これら各負荷検知用バネ３８、３９の基端部は、第二ブラケット軸承部３７ａの外周部に周回り方向隣接状に形成のバネ取付け用貫通孔３７ｂ、３７ｃにそれぞれ挿通支持され、他端部は、第一ブラケット軸承部３６ａの外周部に形成のバネ取付け用孔３６ｂ、３６ｃにそれぞれ挿通支持されている。尚、これら第一、第二負荷検知用バネ３８、３９の抜止めは、他端部の折曲部３８ａ、３９ａと、一端部のバネ抜止め部材３８ｂ、３９ｂとでなされている。
【００３０】
一方、４０は固定具であって、該固定具４０は、第一、第二負荷検知用バネ３８、３９が軸方向に移動自在に遊嵌するべく、開閉機ケーシング９ａ外周面と同芯円弧状に形成された一対のバネ用貫通孔４０ａ、４０ｂと、ケーシング９ａの外周面に軸方向に長く形成された突片９ｄに軸方向スライド移動自在に嵌合するスライド係合片４０ｃが形成されている。そして、固定具４０をモータケーシング９外周面の適宜位置において螺子４０ｄを用いて止着固定することにより、開閉機９と第一、第二ブラケット３６、３７とのあいだに所定のバネ定数を有した第一、第二負荷検知用バネ３７、３９が介装された状態で、開閉機９が中立保持される構成となっている。このとき、第一、第二負荷検知用バネ３８、３９は、固定具バネ用貫通孔４０ａ、４０ｂの互いに隣接する側の孔端部に係合した状態となっている。
【００３１】
そして、前記中立保持状態から、開閉機９に過負荷が作用して矢印Ｘ方向に回動変位する場合、開閉機９は、固定具４０のバネ用貫通孔４０ａの穴端部を介して第一負荷検知用バネ３８の抗力を受ける一方で、第二負荷検知用バネ３９は、固定具バネ用貫通孔４０ｂ内を移動する状態となってバネ力を開閉機９に対して作用することはないように設定されている。また、開閉機９が矢印Ｙ方向に回動変位する場合では、第二負荷検知用バネ３９の抗力を受けた状態で変位するようになっている。因みに、本第三の実施の形態の第一、第二負荷検知用バネ３８、３９はバネ定数が異なるものが採用されており、開、閉各作動時に異なる検知精度となるように設定し、この状態を、さらに固定具４０により微調整する設定となっている。このように第三の実施の形態のものでは、前記実施の形態と同様に開、閉各作動時における検知精度を異なるものに設定して、高い検知精度の障害物検知を行いながら開放作動時においては安定性の良い作動ができて操作性が良い。
ところで、本実施の形態において第一、第二負荷検知用バネ３８、３９を同一のバネ、つまりバネ定数が同一のバネを用いた場合では、開、閉各作動時における検知精度を変える手段として次のようにすることができる。この場合、開閉機９の回動変位量が異なる状態で制御盤２２のリミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵのスイッチ操作がなされるように構成すれば検知精度を変えることができ、そのためには、例えば、中立位置の作動レバー２７からの各リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵとのあいだの間隔をそれぞれ異なる間隔に設定し、各リミットスイッチＬＳＤ、ＬＳＵのスイッチ操作のタイミングが異なるように構成すればよい。
さらに、第一、第二負荷検知用バネ３８、３９は、第一、第二ブラケット３６、３７の何れか一方に支持する片持ち状の構成とすることも勿論できる。
【００３２】
さらに、図１２に示す第四の実施の形態のものは、負荷変動に応じて変位する変位部材である開閉機９が、固定軸５の軸芯を支点として変位する構成となっている。
つまりこのものは、開閉機９の両端面に、第一、第二モータ取付け板４１、４２の固定部４１ａ、４２ａを固定すると共に、第一、第二モータ取付け板４１、４２に固定軸軸承部４１ｂ、４２ｂを一体形成して固定軸５を回動自在に支持する構成となっており、これによって、開閉機９が固定軸５軸芯を支点として回動するように設定されている。また、第一モータ取付け板４１には延長部４１ｃが形成され、該延長部４１ｃに、固定軸５の外周面と同芯円弧状の一対のバネ用貫通孔４１ｄ、４１ｅが形成されている。これらバネ用貫通孔４１ｄ、４１ｅには、第一の実施の形態と同様に略コ字状に形成された第一、第二負荷検知用バネ４３、４４の一端部がスライド移動自在に挿通支持されている。一方、固定軸５には、固定ブラケット４５が回り止め状に止着されており、該固定ブラケット４５には前記第一、第二負荷検知用バネ４３、４４の他端部がスライド移動自在に挿通支持する取付け部４５ａ、４５ｂが形成されており、螺子４５ｃ、４５ｄの緊緩で各負荷検知用バネ４３、４４の固定−固定解除ができるようになっている。
【００３３】
そして、開閉機９は、前述したように固定軸５に対して回動自在に支持されると共に、出力ギア１０を介して巻取りドラム２を構成する内歯リングギア７と連動連結されており、これによって、開閉機９は、通常のシャッターカーテン１の開閉作動においては中立位置に保持されて内歯リングギア７を所定の方向に回動させるが、障害物検知、シャッターカーテン１が全閉、全開する等して大きな負荷が作用したような場合では、開閉機９は対応する何れかの第一、第二負荷検知用バネ４３、４４に抗して固定軸５軸芯を支点として回動変位（出力ギア１０が内歯リングギア７に沿って回動変位する状態であって、出力ギア１０（開閉機９）の回動変位方向は、内歯リングギア７の前記所定の方向への回動方向とは逆の方向に回動変位）するように設定されており、該回動変位を図示しない検知センサにより検知するように構成されている。つまり、開閉機９の中立保持状態では、第一、第二負荷検知用バネ４３、４４は、第一モータ取付け板４１のバネ用貫通孔４１ｄ、４１ｅの互いに隣接する側の孔端縁に位置しており、該中立状態から、開閉機９に過負荷が作用して第一モータ取付け板延長部４１ｃが矢印Ｘ方向に回動変位する場合は、第一負荷検知用バネ４３に抗して（バネ用貫通孔４１ｄが第一負荷検知用バネ４３を拡開するように作用して）回動するように設定されている。このとき、第二負荷検知用バネ４４はバネ用貫通孔４１ｅ内を移動することで該方向の回動に対して不干渉となること、矢印Ｙ方向への回動変位は第二負荷検知用バネ４４に抗してなされて、第一負荷検知用バネ４３には干渉しないこと等は前記実施の形態と同様の構成となっている。
尚、４６は固定軸５の第一、第二モータ取付け板４１、４２への軸承部位に設けられるブッシュである。
【００３４】
このように、第四の実施の形態は、変位部材である開閉機９を、固定軸５に対して回動自在とし、開閉機９への過負荷に基づいて開閉機９が固定軸５を支点として回動変位することに基づいて開閉機９の駆動停止を行う構成となっている。そしてこのものでも、第一、第二負荷検知用バネ４３、４４をそれぞれ対応するバネ定数に調整できることになり、開、閉各作動時における検知精度を異ならしめ、高い検知精度の障害物検知ができるものとしながら、安定性のある開放作動が可能な操作性の良いものにできる。
【００３５】
また、図１３に示す第五の実施の形態のものは、第一、第二負荷検知用バネ４７、４８が圧縮バネ（コイルバネ）で構成されたものとなっている。
即ち、このものは、固定軸５に固定された第一、第二ブラケット４９、５０に開閉機９がモータ軸軸芯を支点として回動自在に軸承され、前記第二ブラケット５０の外周面に、外径方向に突出する状態でバネ支持部５０ａ、５０ｂが形成されている。そして、第一、第二負荷検知用バネ４７、４８は、前述したように第一、第二圧縮バネ４７ａ、４８ａと、これら圧縮バネ４７ａ、４８ａがそれぞれ挿通され、その挿通先端部が前記バネ支持部５０ａ、５０ｂにそれぞれ移動自在に挿通するボルト４７ｂ、４８ｂと、該ボルト４７ｂ、４８ｂのバネ支持部５０ａ、５０ｂ突出先端部に螺合される調整用のダブルナット４７ｃ、４８ｃとで構成され、第一、第二圧縮バネ４７ａ、４８ａがボルト頭部４７ｄ、４８ｄとバネ支持部５０ａ、５０ｂとのあいだに弾持されることで、ボルト頭部４７ｄ、４８ｄを押圧することに基づいて抗力（バネ力）が作用する設定となっている。一方、開閉機ケーシング９ａには、前記ボルト頭部４７ｄ、４８ｄに対向する状態で当たり金具９ｅ、９ｆが固着されており、開閉機９が矢印ＸまたはＹの何れかの方向に回動変位した場合に、対応する当たり金具９ｅ、９ｆがボルト頭４７ｄ、４８ｄに当接して、対応する圧縮バネ４７ａ、４８ａの前記抗力を受ける設定となっている。このものでは、ダブルナット４７ｃ、４８ｃをそれぞれ調整することで第一、第二負荷検知用バネ４７、４８のバネ定数を所望のものに調整でき、このようにすることでも、開、閉各作動時における検知精度を、それぞれ異なるものに設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】建築用電動シャッターの分解斜視図である。
【図２】巻取ドラムの斜視図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ概略側面図、概略正面図である。
【図４】開閉機の支持構造を示す正面図である。
【図５】同上背面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】リミットスイッチ部の平面図である。
【図９】図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ図８の正面図、右側面図、ＡーＡ断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第二の実施の形態を示す正面図、右側面図である。
【図１１】図１１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第三の実施の形態を示す正面図、右側面図である。
【図１２】図１２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第四の実施の形態を示す正面図、右側面図である。
【図１３】図１３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第五の実施の形態を示す正面図、右側面図である。
【符号の説明】
１    シャッターカーテン
２    巻取ドラム
５    固定軸
７    内歯リングギア
９    開閉機
９ａ    ケーシング
９ｂ    延長出力軸
１０    出力ギア
１２    第一ホルダ
１５    第一ブラケット
１８    第一負荷検知用バネ
１９    第二負荷検知用バネ
２０    第一バネ固定具
２０ｂ    蝶ボルト
２２    制御盤
２７    作動レバー
２８    作動アーム
ＬＳＤ    リミットスイッチ
【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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