(57)【要約】【課題】  電動機を作動させて回転力を入力するのみで自動的に従動側への駆動力の伝達、遮断を切り替えることができ、外部からのクラッチ操作を必要とせず構造の簡略化が図れる回転力断続装置を提供する。【解決手段】  駆動側の第一の回転体と従動側の第二の回転体との間での、回転力の伝達と遮断の切替にばねクラッチ１５を用い、第一の回転体にばねクラッチ１５の一端部１５ａを連結する一方、トルクリミッタ１３で支持した第三の回転体にばねクラッチ１５の他端部１５ｂを取付け、トルクリミッタ１３で第三の回転体が正回転方向には抵抗力を受けつつ回転する状態を生じさせることから、第一の回転体が正回転方向に回転すると、ばねクラッチ１５の他端部１５ｂに対し一端部１５ａが回転して、ばねクラッチ１５が第二の回転体を締め付け、第二の回転体も回転可能となり、電動機２０側と従動側回転機構との間で回転駆動力を伝達する状態へ移行できる。【選択図】  図３
2018063010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機の回転駆動力を必要に応じて従動側回転機構に伝達可能とする回転力断続装置において、
電動機の駆動力で回転可能として配設される第一の回転体と、
当該第一の回転体と回転中心を同じくして回転可能に配設され、前記従動側回転機構と連結される第二の回転体と、
支持対象物の回転中心を前記第一の回転体の回転中心と一致させる配置とされて、前記支持対象物を回転可能に支持する状態で固定配設されるトルクリミッタと、
当該トルクリミッタに支持されて第二の回転体近傍に配設され、正回転方向にはトルクリミッタから所定の抵抗力を受けつつ回転可能とされ、逆回転方向にはトルクリミッタから抵抗を受けずに回転可能とされる前記支持対象物としての第三の回転体と、
前記第一の回転体に一端を取り付けられると共に、前記第三の回転体に他端を取り付けられ、前記第二の回転体の所定箇所の周りに、当該所定箇所を必要に応じ締め付けて一体に連結可能として配設されるばねクラッチとを備え、
前記第三の回転体の正回転方向への回転に対する前記トルクリミッタの抵抗力は、ばねクラッチを締め付け状態に移行させるようにばねクラッチを変形させる正回転方向への回転力より大きく、且つ電動機で第一の回転体、ばねクラッチ、第二の回転体、及び第三の回転体を一体に正回転方向へ回転させる回転力より小さく設定されることを
特徴とする回転力断続装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の回転力断続装置において、
前記電動機の回転を制御する制御部を有し、
当該制御部が、正回転方向に第一の回転体を回転させる状態にある電動機を停止させる直前に、電動機を所定時間逆転させて、第一の回転体及びばねクラッチ一端部を所定角度分逆回転方向に回転させ、ばねクラッチを第二の回転体所定箇所を締め付けた状態から緩めて、第二の回転体を第一の回転体及びばねクラッチに対し相対回転可能とすることを
特徴とする回転力断続装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載の回転力断続装置において、
前記従動側回転機構が、前記第二の回転体と一体に回転可能として配設され、所定のワイヤを巻き付け可能とされるドラムであり、
前記第二の回転体が、前記ワイヤの一端部を取り付けられたドラムを前記正回転方向へ回転させて、ドラムでワイヤを巻き取り可能とし、且つ、ドラムからワイヤを繰り出すのに伴って、ドラムと共に前記逆回転方向へ回転可能とされることを
特徴とする回転力断続装置。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載の回転力断続装置と、
当該回転力断続装置の第一の回転体に回転力を付加する電動機と、
前記回転力断続装置の第二の回転体と一体に回転可能として配設され、所定のワイヤの一端部を取り付けられ、前記正回転方向への回転でワイヤを巻き取り可能で且つ逆回転方向への回転でワイヤを繰り出し可能とされる前記従動側回転機構としてのドラムと、
所定のダクト経路内に配設され、ダクトを開閉可能とするダンパ羽根を有するダンパ装置と、
前記ダンパ羽根のダクト閉止状態を検出して、前記電動機による第一の回転体の正回転方向への回転駆動を停止させる検出部と、
前記ダンパ羽根のダクト閉止状態で、前記第二の回転体及びドラムの回転、又は、ダンパ羽根の動きを拘束可能とするストッパ部とを備え、
前記ダンパ羽根が、ダンパ装置内でダクトを開放する向きに付勢されつつ傾動可能に支持され、羽根端部に前記ワイヤの他端部を連結され、ワイヤが前記ドラムに巻き取られるとダクトを閉止する向きに傾動する配置とされてなり、
前記ワイヤの長さが、ワイヤの前記ドラムへの巻き取りで少なくとも前記ダンパ羽根がダクトを閉止する位置まで傾動するのに必要な長さ以上に設定され、
前記ダンパ羽根をダクト開放状態から閉止状態とする場合は、前記電動機で第一の回転体を正回転方向に回転させ、第二の回転体と一体のドラムも正回転方向に回転させてワイヤを巻き取り、ダンパ羽根を開放状態から閉止状態まで傾動させると共に、前記ストッパ部で第二の回転体及びドラムの回転又はダンパ羽根の動きを拘束し、且つ、電動機を所定時間逆転させて第一の回転体を逆回転方向に所定角度回転させ、
前記ダンパ羽根をダクト閉止状態から開放状態とする場合は、前記ストッパ部による第二の回転体及びドラムの回転又はダンパ羽根の動きの拘束を解除して、付勢力でダンパ羽根を前記開放する向きに傾動させると共に、ダンパ羽根からワイヤを介して力を受けるドラム及び第二の回転体を拘束なく回転させ、ダンパ羽根の傾動に追随させてワイヤをドラムから繰り出すことを
特徴とするダンパ開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機等の駆動源と従動側機構との間における回転力の伝達に係る機械的な接続状態と遮断状態とを必要に応じて切替制御する回転力断続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排煙用のダンパ等で、通常時はダンパ羽根の閉止状態を維持する一方、非常時にはダンパ羽根を開放状態とするために、ダンパ羽根をばね等で開放側に付勢しつつ傾動可能に支持すると共に、ダンパ羽根をその端部に取り付けたワイヤの巻き上げで閉止側に傾動させる機構を採用することが多かった。この場合、閉止に際しては電動機で回転させるドラムでワイヤを巻き取ってダンパ羽根を閉止側に傾動させる一方、開放時はダンパ羽根の開放側への傾動に合わせてワイヤが無理なく繰り出されるようにドラムを閉止時と逆向きにスムーズに回転させる必要があることから、閉止時はドラムを電動機に接続し、開放時はドラムを電動機と切り離すクラッチ機構が用いられていた。
【０００３】
こうした従来のダンパ開閉に係るクラッチ機構としては、構造簡略化のためにばねクラッチを用いると共に、ばねクラッチの入切をダンパ羽根の開閉に応じて適切に切り替えられるように、電磁石でばねクラッチ端部の位置関係を変えて、ばねクラッチを締まり状態としたり緩み状態とすることができる、電磁ばねクラッチを用いることが多かった。
【０００４】
このような従来の電磁ばねクラッチの例として、特開２００８−１５７３９５号公報に開示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５７３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に示されるような従来の電磁ばねクラッチ機構では、ばねクラッチによる回転駆動力の伝達状態と遮断状態の切替に電磁石を用いる関係上、電動機でドラムを回転させてワイヤを巻き取る作動状態の間、電磁石を通電状態とする必要があることに加え、ばねクラッチを電磁石で一部動かすようにするために構造が複雑となり、コストが大きくなるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、電動機を作動させて回転力を入力するのみで自動的に従動側への駆動力の伝達、遮断を切り替えることができ、外部からのクラッチ操作を必要とせず構造の簡略化が図れる、回転力断続装置及びこれを用いたダンパ開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る回転力断続装置は、電動機の回転駆動力を必要に応じて従動側回転機構に伝達可能とする回転力断続装置において、電動機の駆動力で回転可能として配設される第一の回転体と、当該第一の回転体と回転中心を同じくして回転可能に配設され、前記従動側回転機構と連結される第二の回転体と、支持対象物の回転中心を前記第一の回転体の回転中心と一致させる配置とされて、前記支持対象物を回転可能に支持する状態で固定配設されるトルクリミッタと、当該トルクリミッタに支持されて第二の回転体近傍に配設され、正回転方向にはトルクリミッタから所定の抵抗力を受けつつ回転可能とされ、逆回転方向にはトルクリミッタから抵抗を受けずに回転可能とされる前記支持対象物としての第三の回転体と、前記第一の回転体に一端を取り付けられると共に、前記第三の回転体に他端を取り付けられ、前記第二の回転体の所定箇所の周りに、当該所定箇所を必要に応じ締め付けて一体に連結可能として配設されるばねクラッチとを備え、前記第三の回転体の正回転方向への回転に対する前記トルクリミッタの抵抗力は、ばねクラッチを締め付け状態に移行させるようにばねクラッチを変形させる正回転方向への回転力より大きく、且つ電動機で第一の回転体、ばねクラッチ、第二の回転体、及び第三の回転体を一体に正回転方向へ回転させる回転力より小さく設定されるものである。
【０００９】
このように本発明によれば、回転中心位置を同一とするように配置される、駆動側の第一の回転体と従動側の第二の回転体との間における、回転力の伝達状態と遮断状態の切替に、ばねクラッチを用いるようにし、第一の回転体にばねクラッチの一端部を連結する一方、トルクリミッタで支持した第三の回転体にばねクラッチの他端部を取付け、トルクリミッタで第三の回転体及びばねクラッチ他端部が正回転方向には抵抗力を受けつつ回転可能な状態を生じさせると共に、トルクリミッタからの抵抗力を、ばねクラッチを締め付け状態まで変形させる回転力より大きい適切なものとすることにより、第一の回転体が正回転方向に回転すると、トルクリミッタの抵抗力で当初動かない第三の回転体とばねクラッチの他端部に対し、一端部が正回転方向に回転するばねクラッチが第二の回転体を締め付けてこれと連結一体化する変形状態に達し、この後は第一の回転体とばねクラッチを介して連結する第二の回転体も電動機の駆動力で正回転方向へ回転可能となって、当初の切り離し状態から電動機側と従動側回転機構との間で回転駆動力を伝達する状態への移行が電動機の回転作動のみで実現でき、取り扱い性に優れると共に、クラッチ接続に係りクラッチ操作を必要としない簡略な機構とすることができ、装置のコストを抑えられる。また、少なくとも第一の回転体とばねクラッチを正回転方向に回転させている間は、ばねクラッチの変形状態を保ってばねクラッチと第二の回転体との連結状態を維持でき、連結状態を維持するために通電などエネルギーを外部から投入し続ける必要はなく、使用に係るコストも抑えられる。
【００１０】
また、本発明に係る回転力断続装置は必要に応じて、前記電動機の回転を制御する制御部を有し、当該制御部が、正回転方向に第一の回転体を回転させる状態にある電動機を停止させる直前に、電動機を所定時間逆転させて、第一の回転体及びばねクラッチ一端部を所定角度分逆回転方向に回転させ、ばねクラッチを第二の回転体所定箇所を締め付けた状態から緩めて、第二の回転体を第一の回転体及びばねクラッチに対し相対回転可能とするものである。
【００１１】
このように本発明によれば、制御部で電動機の回転を制御可能とし、第一の回転体と第二の回転体がばねクラッチを介して連結して一体に回転可能な状態から、制御部が電動機を逆向きに回転させる制御を行って、第一の回転体とばねクラッチ一端部を逆回転方向に回転させて、ばねクラッチを第二の回転体の締め付けを緩めるように変形させることにより、緩んだばねクラッチと第二の回転体との連結が解除され、電動機側と従動側回転機構との間で回転駆動力を伝達可能な状態から、回転駆動力の伝達を遮断する状態への移行が電動機の回転作動のみで実現でき、取り扱い性に優れると共に、クラッチ遮断に係り外からのクラッチ操作を必要としない簡略な機構とすることができ、装置のコストを抑えられる。また、ばねクラッチと第二の回転体とを所望のタイミングで非連結状態にできることで、第二の回転体が外力で回転する事態となっても回転が第一の回転体側に伝わらず、電動機をはじめとする駆動側の機構に力が逆に付加されることによる悪影響を回避できる。
【００１２】
また、本発明に係る回転力断続装置は必要に応じて、前記従動側回転機構が、前記第二の回転体と一体に回転可能として配設され、所定のワイヤを巻き付け可能とされるドラムであり、前記第二の回転体が、前記ワイヤの一端部を取り付けられたドラムを前記正回転方向へ回転させて、ドラムでワイヤを巻き取り可能とし、且つ、ドラムからワイヤを繰り出すのに伴って、ドラムと共に前記逆回転方向へ回転可能とされるものである。
【００１３】
このように本発明によれば、第二の回転体と連結する従動側回転機構がワイヤを巻き取るドラムとされ、第一の回転体を正回転方向に回転させると、一端部が同じく正回転方向に回転するばねクラッチが第二の回転体と連結し、第二の回転体とドラムも電動機の駆動力で正回転方向へ回転可能となり、且つ、制御部による電動機の制御で第一の回転体を逆回転方向に所定角度回転させると、ばねクラッチと第二の回転体との連結が解除されて、第二の回転体とドラムが第一の回転体に対し回転力の伝達を相互に遮断される状態となることにより、電動機でドラムを正回転方向に回転させてワイヤを適切に巻き取れる一方、ワイヤの巻き取り後、あらかじめ電動機で第一の回転体を逆回転方向に回転させておくと、ワイヤに外部から引張力が加わってドラムがワイヤを繰り出しながら逆回転方向に回転しようとする際に、ドラム及び第二の回転体から第一の回転体側に回転が伝わることはなく、電動機に影響を与えることなくドラムを逆回転方向にスムーズに回転させてワイヤの繰り出しが行える。
【００１４】
また、本発明に係るダンパ開閉装置は、回転力断続装置と、当該回転力断続装置の第一の回転体に回転力を付加する電動機と、前記回転力断続装置の第二の回転体と一体に回転可能として配設され、所定のワイヤの一端部を取り付けられ、前記正回転方向への回転でワイヤを巻き取り可能で且つ逆回転方向への回転でワイヤを繰り出し可能とされる前記従動側回転機構としてのドラムと、所定のダクト経路内に配設され、ダクトを開閉可能とするダンパ羽根を有するダンパ装置と、前記ダンパ羽根のダクト閉止状態を検出して、前記電動機による第一の回転体の正回転方向への回転駆動を停止させる検出部と、前記ダンパ羽根のダクト閉止状態で、前記第二の回転体及びドラムの回転、又は、ダンパ羽根の動きを拘束可能とするストッパ部とを備え、前記ダンパ羽根が、ダンパ装置内でダクトを開放する向きに付勢されつつ傾動可能に支持され、羽根端部に前記ワイヤの他端部を連結され、ワイヤが前記ドラムに巻き取られるとダクトを閉止する向きに傾動する配置とされてなり、前記ワイヤの長さが、ワイヤの前記ドラムへの巻き取りで少なくとも前記ダンパ羽根がダクトを閉止する位置まで傾動するのに必要な長さ以上に設定され、前記ダンパ羽根をダクト開放状態から閉止状態とする場合は、前記電動機で第一の回転体を正回転方向に回転させ、第二の回転体と一体のドラムも正回転方向に回転させてワイヤを巻き取り、ダンパ羽根を開放状態から閉止状態まで傾動させると共に、前記ストッパ部で第二の回転体及びドラムの回転又はダンパ羽根の動きを拘束し、且つ、電動機を所定時間逆転させて第一の回転体を逆回転方向に所定角度回転させ、前記ダンパ羽根をダクト閉止状態から開放状態とする場合は、前記ストッパ部による第二の回転体及びドラムの回転又はダンパ羽根の動きの拘束を解除して、付勢力でダンパ羽根を前記開放する向きに傾動させると共に、ダンパ羽根からワイヤを介して力を受けるドラム及び第二の回転体を拘束なく回転させ、ダンパ羽根の傾動に追随させてワイヤをドラムから繰り出すものである。
【００１５】
このように本発明によれば、ダンパ装置におけるダンパ羽根の開閉に係る傾動のうち、開放する向きの傾動は所定の付勢力によるものとする一方、閉止する向きの傾動はダンパ羽根端部に連結されたワイヤの巻き取りによるものとし、ワイヤを巻き取るドラムを回転力断続装置を介して電動機で駆動可能とし、ダンパ羽根をダクト開放状態から閉止状態とする場合は、電動機で第一の回転体を正回転方向に回転させ、第二の回転体と一体のドラムを正回転方向に回転させてワイヤを巻き取り、ダンパ羽根を傾動させると共に、ダンパ羽根が閉止状態になると、電動機で第一の回転体を逆回転方向に所定角度回転させるようにし、また、ダンパ羽根をダクト閉止状態から開放状態とする場合は、ダンパ羽根を前記付勢力で開放する向きに傾動させると共に、ダンパ羽根からワイヤを介して力を受けるドラムを第一の回転体と独立に回転させて、ワイヤをドラムから繰り出すようにすることにより、非常時等にダンパ羽根をダクト開放状態まで傾動させる場合は、外部から電力等エネルギーを投入することなく、ワイヤの繰り出しとそれに追随するドラムの回転を伴いながら、スムーズにダンパ羽根を傾動させられ、電動機側への悪影響も生じない。また、ダンパ羽根をダクト閉止状態まで傾動させる場合は、電動機を第一の回転体が正回転方向に回転するよう作動させるのみで、ドラムを正回転方向に回転させてワイヤを確実に巻き取り、問題なくダンパ羽根を傾動させて閉止状態に適切に移行できるなど、ダンパ羽根の適切な開閉を回転力断続装置を含む簡略な機構で実現でき、開閉装置全体のコストを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転力断続装置の概略構成説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る回転力断続装置を用いたダンパ開閉装置のダンパ開放状態正面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る回転力断続装置における駆動歯車と従動軸の連結前状態説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る回転力断続装置におけるばねクラッチと従動軸の非連結状態拡大説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る回転力断続装置におけるばねクラッチと従動軸の連結状態拡大説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る回転力断続装置における駆動歯車と従動軸との連結状態説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る回転力断続装置を用いたダンパ開閉装置のダンパ羽根閉止状態説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る回転力断続装置を用いたダンパ開閉装置におけるダンパ羽根閉止時のワイヤ巻き取り状態説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る回転力断続装置における連結状態のばねクラッチ及び従動軸の回転停止直前状態拡大説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る回転力断続装置における駆動歯車とばねクラッチ一端部の逆回転方向への回転状態拡大説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る回転力断続装置を用いたダンパ開閉装置のダンパ羽根開放状態説明図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る回転力断続装置を用いたダンパ開閉装置におけるダンパ羽根開放時のワイヤ繰り出し状態説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る回転力断続装置及びダンパ開閉装置を前記図１ないし図１２に基づいて説明する。本実施形態では、ダクト経路の端部で室内空間に面する排煙口として設けられるダンパ装置に適用される回転力断続装置及びダンパ開閉装置の例について説明する。
【００１８】
前記各図において本実施形態に係る回転力断続装置１０は、電動機２０の駆動力で回転可能として配設される第一の回転体としての駆動歯車１１と、この駆動歯車１１と回転中心を同じくして回転可能に配設される第二の回転体としての従動軸１２と、支持対象物を回転可能に支持する状態で固定配設されるトルクリミッタ１３と、このトルクリミッタ１３に支持されて従動軸１２近傍に回転可能に配設される第三の回転体としてのリング部１４と、前記駆動歯車１１に一端部１５ａを取り付けられると共に、前記リング部１４に他端部１５ｂを取り付けられ、前記従動軸１２の周りに従動軸を締め付け可能として配設されるばねクラッチ１５と、電動機２０の回転を制御する制御部１６とを備える構成である。
【００１９】
そして、本実施形態に係る回転力断続装置１０を適用するダンパ開閉装置１は、回転力断続装置１０と、この回転力断続装置１０の駆動歯車１１に回転力を付加する電動機２０と、回転力断続装置１０の従動軸１２と一体に回転可能として配設される前記従動側回転機構としてのドラム３０と、所定のダクト経路内に配設され、ダクトを開閉可能とするダンパ羽根４１を有するダンパ装置４０と、ダンパ羽根４１のダクト閉止状態で前記電動機２０による駆動歯車１１の正回転方向への回転駆動を停止させる検出部５０と、ダクト閉止状態に至ったダンパ羽根４１の動きを拘束可能とするストッパ部６０とを備える構成である。
なお、ダンパ開閉装置１のうち、電動機２０と、ドラム３０と、ダンパ装置４０については、それぞれ公知のものと同様の構成であり、詳細な説明を省略する。
【００２０】
前記駆動歯車１１は、第一の回転体として、電動機２０の出力軸に取り付けられた出力歯車２１と噛合する歯部を形成され、歯車中央に穿設された貫通孔に従動軸１２の一部を貫通させる形で従動軸上に回転可能に支持される構成である。この駆動歯車１１の端部にはばねクラッチ１５の一端部１５ａが一体に固定されてなり、電動機２０の作動により駆動歯車とばねクラッチ１５の一端部１５ａが一体に回転するものである。
【００２１】
前記従動軸１２は、駆動歯車１１と回転中心を同じくして支持枠１７に回転可能に配設され、前記従動側回転機構としてのドラム３０と連結される構成である。この従動軸１２は駆動歯車１１及びリング部１４をそれぞれ貫通して配設され、駆動歯車１１を相対回転可能に支持すると共に、リング部１４の相対回転を許容する。また、従動軸１２における、駆動歯車１１のボス部の軸方向に隣接する、従動軸長手方向中間の他部分より径の太い所定箇所が、ばねクラッチ１５に取り囲まれてばねクラッチ１５の被連結部分となる仕組みである。
【００２２】
前記トルクリミッタ１３は、支持対象物であるリング部１４の回転中心を駆動歯車１１の回転中心と一致させる配置とされて、リング部１４を回転可能に支持する状態で支持枠１７に固定配設されるものである。
【００２３】
このトルクリミッタ１３は、中心部で支持される支持対象物に加わる所定回転方向のトルクが所定設定トルク（スリップ開始トルク）を超えるまでは、支持対象物がトルクリミッタ１３のハウジング１３ａと一体の固定状態を維持し、前記所定回転方向のトルクが前記設定トルクを超えると、支持対象物がトルクリミッタ１３のハウジング１３ａに対しスリップして相対回転可能となるようにする仕組みを有すると共に、支持対象物に加わる前記所定回転方向とは逆向きのトルクに対しては、特に抵抗力等を発生させず、トルクで支持対象物が前記所定回転方向とは逆方向に相対回転するのを許容する仕組みを有する、公知の機構部品であり、詳細な説明を省略する。
【００２４】
前記リング部１４は、環状の回転体として形成され、駆動歯車１１と回転中心を同じくする配置でトルクリミッタ１３に支持されて従動軸１２近傍に回転可能に配設される構成である。このリング部１４にはばねクラッチ１５の他端部１５ｂが一体に固定される。
【００２５】
リング部１４は、正回転方向（図１上で左側から右側を見る視点の場合での反時計方向）については、このリング部に加わる正回転方向のトルクがトルクリミッタ１３の設定トルク（スリップ開始トルク）を超えて、トルクリミッタ１３がスリップ状態となることで回転可能とされる。この正回転方向への回転では、トルクリミッタ１３がスリップ状態にあることに伴う所定の抵抗力をリング部１４は受けることとなる。一方、リング部１４に加わる逆回転方向のトルクに対しては、トルクリミッタ１３が空転状態となることで、リング部１４はトルクリミッタ１３からほぼ抵抗を受けずに逆回転方向に回転可能とされる。
【００２６】
前記ばねクラッチ１５は、コイル状のばね様の構造を有し、駆動歯車１１に一端部１５ａを取り付けられると共に、リング部１４に他端部１５ｂを取り付けられ、従動軸１２の他部分より大径となった円柱状の所定箇所の周りにこの所定箇所を締め付け可能として配設されるものである。
【００２７】
このばねクラッチ１５は、コイルばねとしての巻回中心軸回りにばね一端部とばね他端部を逆向きに相対回転させることでばねの巻線径を変化させるよう変形し、ばねとその内側の軸との連結、非連結を切り替え可能とする公知の機構であり、詳細な説明を省略する。こうしたばねクラッチ１５を用いることで、駆動歯車１１側から従動軸１２側への回転力の伝達を断続可能としている。
【００２８】
具体的には、駆動歯車１１に固定されたばねクラッチ１５で従動軸１２を締め付けてばねクラッチ１５と従動軸１２が連結し、ばねクラッチ１５を介して駆動歯車１１と従動軸１２が正回転方向に一体に回転可能となった回転力伝達状態と、ばねクラッチ１５が緩んで従動軸１２を締め付けず、ばねクラッチ１５と従動軸１２が非連結となって、駆動歯車１１と従動軸１２が独立して回転する回転力遮断状態とを切り替えられる。
【００２９】
このばねクラッチ１５に対し、リング部１４の正回転方向への回転に対するトルクリミッタ１３の抵抗力、言い換えると、トルクリミッタ１３でリング部１４を固定状態に維持しようとする力、は、ばねクラッチ１５を締め付け状態に移行させるようにばねを変形させる正回転方向への回転力（トルク）より大きくされ、且つ、電動機２０による駆動歯車１１、ばねクラッチ１５、従動軸１２、及びリング部１４を一体に正回転方向へ回転させる回転駆動力より小さく設定される。
【００３０】
これにより、ばねクラッチ１５一端部が正回転方向に回転してばねクラッチ１５が従動軸１２を締め付けて連結一体化する変形状態に達するまでは、ばねクラッチ１５他端部から加わるリング部１４を正回転方向へ回転させようとする力より、トルクリミッタ１３からのリング部１４の回転に対する抵抗力が上回っていることで、このトルクリミッタ１３の抵抗力がリング部１４とばねクラッチ１５の他端部１５ｂを動かさず保持して、ばねクラッチ１５の速やかな緊締状態への移行を促す。一方、ばねクラッチ１５が締まった後は、駆動歯車１１とばねクラッチ１５を介して連結する従動軸１２やリング部１４の、電動機２０の駆動力による正回転方向への回転がトルクリミッタ１３に妨げられることなく許容されて、電動機側から従動側回転機構であるドラム３０への回転駆動力のスムーズな伝達が実現することとなる。
【００３１】
また、ばねクラッチ１５が緩んだ状態では、従動軸１２が逆回転方向に回転する外力を受けても、ばねクラッチ１５が従動軸１２と連結接続していないことで、駆動歯車１１を逆回転方向に回転させようとする力が駆動歯車１１に加わることはなく、無理な回転を生じさせないと共に、従動軸１２の駆動歯車１１とは独立した自由な逆回転方向への回転が許容される。
【００３２】
前記制御部１６は、電動機２０の回転を制御可能として配設され、特に、正回転方向に駆動歯車（第一の回転体）２０を回転させる電動機２０を停止させて駆動歯車１１も停止させる状況で、正回転状態にあった電動機２０を一旦逆転させ、駆動歯車１１及びばねクラッチ１５の一端部を所定角度分（例えば、約１０〜２０°）逆回転させるようにするものである（図１０参照）。これにより、ばねクラッチ１５を、従動軸（第二の回転体）３０の所定箇所を周りから締め付けて一体に連結した状態から緩めて、従動軸１２を駆動歯車１１及びばねクラッチ１５に対し独立して回転可能とするものである。
【００３３】
この駆動歯車１１及びばねクラッチ１５の一端部を電動機２０の駆動で逆回転方向に回転させる際、ばねクラッチ１５の他端部やリング部１４、従動軸１２は、これらの接する軸受部分やトルクリミッタ等における摩擦抵抗や慣性力による抵抗が存在しているため、駆動歯車１１やばねクラッチ１５の一端部と共回りすることはない。
【００３４】
前記ダンパ開閉装置１のドラム３０は、所定のワイヤ３１の一端部を取り付けられ、このワイヤ３１を巻き取る略円錐状の巻胴部を有する回転体として形成され、回転力断続装置１０の従動軸１２端部と連結され、前記正回転方向への回転でワイヤ３１を巻き取り可能で、且つ、逆回転方向への回転でワイヤ３１を繰り出し可能とされる構成である。
【００３５】
前記ダンパ装置４０は、その内部にダンパ羽根４１を傾動可能に支持するものであり、通常時はダンパ羽根４１をダクト閉止の状態に維持する一方、非常時にはダンパ羽根４１をダクト最大開放状態まで傾動させ、ダクト内を気体が流通可能な状態とする公知の装置である。このダンパ装置４０内にはダンパ羽根４１と共に回転力断続装置１０が配設される。
【００３６】
前記ダンパ羽根４１は、ダンパ装置４０内でダクトを開放する向きに付勢されつつ傾動可能に支持され、羽根端部に前記ワイヤ３１の他端部を連結され、ワイヤ３１がドラム３０に巻き取られるとダクトを閉止する向きに傾動する配置とされる構成である。
【００３７】
ダンパ装置４０内におけるワイヤ３１の長さは、ワイヤ３１のドラム３０への巻き取りでダンパ羽根４１が最大開放位置からダクトを閉止する位置まで傾動するのに必要な長さに設定される。ワイヤ３１の長さは余裕をもたせて長めにしておくこともでき、その場合は余長分をドラム３０に巻き付けた状態とされる。
【００３８】
前記ダンパ開閉装置１の検出部５０は、ダクトを閉止する状態に達したダンパ羽根４１との近接又は接触を検出可能なセンサ又はスイッチであり、制御部１６と接続されるものである。検出部５０によりダンパ羽根４１を検出することで、制御部１６が閉止状態を判別して、電動機２０の駆動歯車１１を正回転方向へ回転させる作動を停止させ、ドラム３０によるワイヤ巻き取りを終了させる制御を行う仕組みである。
【００３９】
また、ダンパ開閉装置１のストッパ部６０は、ダクトを閉止する状態に達したダンパ羽根４１の一部に接触し、ダンパ羽根４１が開放側へ傾動しないよう拘束する一方、ダンパ羽根４１をダクト開放状態に移行させる必要が生じた場合には、接触状態にあったダンパ羽根４１の一部から離れて、ダンパ羽根４１の拘束を解除する機構であり、例えば、ソレノイドを用いたものである。
これらダンパ開閉装置１の検出部５０やストッパ部６０は、この種の装置に一般的に採用されている公知のものであり、詳細な説明を省略する。
【００４０】
なお、検出部は、ダクトを閉止する状態に達したダンパ羽根４１との近接又は接触を検出して閉止状態を判別可能とするものに限らず、ダンパ羽根４１とワイヤ３１を介して連動するドラム３０及び従動軸１２の回転量がダンパ羽根４１の傾動角度と対応することに基づいて、従動軸１２又はドラム３０の回転量を検出するものとすることもでき、ダンパ羽根４１がダクトを閉止する状態に対応する回転量を検出すると、前記同様制御部１６が閉止状態を判別して電動機２０の作動を停止させられる。
【００４１】
また、ストッパ部は、ダンパ羽根４１を直接拘束する機構に限られるものではなく、ダンパ羽根４１とワイヤ３１を介して連動するドラム３０及び従動軸１２の回転を、ダンパ羽根４１のダクト閉止状態で拘束することで、結果的にダンパ羽根４１の傾動を拘束するものであってもかまわない。
【００４２】
次に、本実施形態に係る回転力断続装置を適用したダンパ開閉装置におけるダンパ羽根開閉状態について説明する。
ダンパ羽根４１をダクト開放状態から閉止状態とする場合、制御部１６で電動機２０を作動させ、駆動歯車１１を正回転方向に回転させると、この駆動軸２０と一体のばねクラッチ１５の一端部１５ａも正回転方向に回転する。これに伴い、ばねクラッチ１５全体に正回転方向への回転力が加わるが、ばねクラッチ１５の他端部１５ｂを取り付けたリング部１４がトルクリミッタ１３により正回転方向への回転について抵抗力を受けるため、リング部１４と共にばねクラッチ１５の他端部１５ｂは回転せず、ばねクラッチ一端部１５ａと他端部１５ｂとの間で回転方向に相対変位が生じ、ばねクラッチ１５はそのコイルばね形状部分がその内径を小さくするように変形することとなる（図５参照）。この変形により、ばねクラッチ１５は内側の従動軸１２所定箇所を締め付けて、ばねクラッチ１５と従動軸１２が連結し、ばねクラッチ１５を介して駆動歯車１１と従動軸１２が正回転方向に一体に回転可能となる（図６参照）。
【００４３】
こうして、電動機２０による駆動で駆動歯車１１と共に従動軸１２が正回転方向に回転し、従動軸１２と一体のドラム３０も正回転方向に回転する。ドラム３０が正回転方向に回転してワイヤ３１を巻き取ることで、ダンパ羽根４１を閉止側へ傾動させる（図７、図８参照）。
【００４４】
こうしたワイヤ巻き取りの途中で停電等により電動機２０への通電が中断した場合も、ばねクラッチ１５と従動軸１２の連結状態に特に変化は生じないことから、電動機２０及び駆動歯車１１と、従動軸１２やドラム３０との連結は維持されることとなり、電動機２０が大減速比のギヤドモータであるなど、負荷側からの逆入力では回転しない性質のものであれば、ダンパ羽根４１に加わる付勢力がワイヤ３１を介してドラム３０を回転させようとしても、これと連結状態の電動機２０がドラム３０を回転させず、ワイヤ繰り出しに対するブレーキとして作用することで、閉止途中のダンパ羽根４１の状態を確実に保持でき、従来の電磁ばねクラッチのように、通電が中断すると吸引力が失われてばねクラッチによる連結状態を維持できず、従動側が自由回転状態となってダンパ羽根等の位置を保持できない状況に陥ることを防止できる。
【００４５】
傾動するダンパ羽根４１がダクトを閉止状態にすると、検出部５０がダンパ羽根４１との近接又は接触を検出するのに伴って、制御部１６が閉止状態を判別し、電動機２０の駆動歯車１１を正回転方向へ回転させる作動を停止させ、ドラム３０によるワイヤ巻き取りを終了させる。また、ストッパ部６０がダンパ羽根４１の一部に接する状態となって、ダンパ羽根４１の開放側への動きを拘束する。
【００４６】
さらに、制御部１６は、電動機２０の駆動歯車１１を正回転方向へ回転させる作動を停止させる際に、電動機２０を所定時間逆転させて駆動歯車１１及びばねクラッチ１５の一端部を逆回転方向に所定角度回転させ、ばねクラッチ１５を締め付け状態から緩めて、ばねクラッチ１５と従動軸１２との連結を解く（図１０参照）。これにより、駆動歯車１１と従動軸１２との間での回転力の伝達が遮断される状態となり、従動軸１２及びドラム３０を駆動歯車１１及びばねクラッチ１５に対し独立に回転可能な状態とすることができる。
【００４７】
続いて、非常時等にダンパ羽根４１をダクト閉止状態から開放状態とする場合は、まず、外部からの制御指令又は非常時用の自動制御により、ストッパ部６０がダンパ羽根４１の一部から離れ、ダンパ羽根４１の拘束を解除する。拘束を解かれたダンパ羽根４１は、付勢力により開放側に傾動し（図１１参照）、ダンパ羽根４１端部に連結されたワイヤ３１を引っ張る状態となる。
【００４８】
この時、ダンパ羽根４１からワイヤ３１を介して力を受けるドラム３０及び従動軸１２は、逆回転方向の回転力を加えられた状態となっているが、ばねクラッチ１５と従動軸１２が連結しておらず、駆動歯車１１と従動軸１２が独立して回転可能となっていることから、電動機２０や駆動歯車１１の状態に関わりなく、ドラム３０及び従動軸１２は逆回転方向にスムーズに回転することとなる（図１２参照）。こうしてドラム３０及び従動軸１２が逆回転方向に回転し、ダンパ羽根４１の傾動に追従してワイヤ３１をドラム３０から繰り出すことで、ダンパ羽根４１の傾動は妨げられることなく速やかに進行する。そして、ダンパ羽根４１は傾動して最大開放状態に達すると、停止してそのまま開放状態を維持する。
【００４９】
ダンパ装置４０のダンパ羽根４１を開放状態にする原因が適切に解消され、且つ、電動機２０が作動可能な通電状態が確保されると、前記同様にダンパ羽根４１をダクト閉止状態とするために、制御部１６が電動機２０を作動させることとなる。
【００５０】
このように、本実施形態に係る回転力断続装置においては、回転中心位置を同一とするように配置される、駆動歯車１１と従動軸１２との間における、回転力の伝達状態と遮断状態の切替に、ばねクラッチ１５を用いるようにし、駆動歯車１１にばねクラッチ１５の一端部を連結する一方、トルクリミッタ１３で支持したリング部１４にばねクラッチ１５の他端部を取付け、トルクリミッタ１３でリング部１４及びばねクラッチ１５他端部が正回転方向には抵抗力を受けつつ回転可能な状態を生じさせると共に、トルクリミッタ１３からの抵抗力を、ばねクラッチ１５を締め付け状態まで変形させる回転力より大きい適切なものとすることから、駆動歯車１１が正回転方向に回転すると、トルクリミッタ１３の抵抗力で当初動かないリング部１４とばねクラッチ１５の他端部に対し、一端部が正回転方向に回転するばねクラッチ１５が従動軸１２を締め付けてこれと連結一体化する変形状態に達し、この後は駆動歯車１１とばねクラッチ１５を介して連結する従動軸１２も電動機２０の駆動力で正回転方向へ回転可能となって、当初の切り離し状態から電動機側と従動側回転機構との間で回転駆動力を伝達する状態への移行が電動機２０の回転作動のみで実現でき、取り扱い性に優れると共に、クラッチ接続に係りクラッチ操作を必要としない簡略な機構とすることができ、装置のコストを抑えられる。
【００５１】
また、本実施形態に係るダンパ開閉装置においては、ダンパ装置４０におけるダンパ羽根４１の開閉に係る傾動のうち、開放する向きの傾動は所定の付勢力によるものとする一方、閉止する向きの傾動はダンパ羽根４１端部に連結されたワイヤ３１の巻き取りによるものとし、ワイヤ３１を巻き取るドラム３０を回転力断続装置１０を介して電動機２０で駆動可能とし、ダンパ羽根４１をダクト開放状態から閉止状態とする場合は、電動機２０で駆動歯車１１を正回転方向に回転させ、従動軸１２と一体のドラム３０を正回転方向に回転させてワイヤ３１を巻き取り、ダンパ羽根４１を傾動させると共に、ダンパ羽根４１が閉止状態になると、電動機２０で駆動歯車１１を逆回転方向に所定角度回転させるようにし、また、ダンパ羽根４１をダクト閉止状態から開放状態とする場合は、ダンパ羽根４１を前記付勢力で開放する向きに傾動させると共に、ダンパ羽根４１からワイヤ３１を介して力を受けるドラム３０を駆動歯車１１と独立に回転させて、ワイヤ３１をドラム３０から繰り出すようにすることから、非常時等にダンパ羽根４１をダクト開放状態まで傾動させる場合は、外部から電力等エネルギーを投入することなく、ワイヤ３１の繰り出しとそれに追随するドラム３０の回転を伴いながら、スムーズにダンパ羽根４１を傾動させられ、電動機側への悪影響も生じない。一方、ダンパ羽根４１をダクト閉止状態まで傾動させる場合は、電動機２０を駆動歯車１１が正回転方向に回転するよう作動させるのみで、ドラム３０を正回転方向に回転させてワイヤ３１を確実に巻き取り、問題なくダンパ羽根４１を傾動させて閉止状態に適切に移行できるなど、ダンパ羽根４１の適切な開閉を回転力断続装置１０を含む簡略な機構で実現でき、開閉装置全体のコストを抑制できる。
【００５２】
なお、前記実施形態に係る回転力断続装置においては、ワイヤ３１を巻き取るドラム３０と組み合わせて、ダンパ開閉装置の一部として、ダンパ装置４０のダンパ羽根４１を閉じる際にワイヤ３１を巻き取り、ダンパ羽根４１が付勢力で開く際にはワイヤ３１の繰り出しを許容する機構を構成するものとしているが、これに限られるものではなく、ダンパ装置の開閉に係るもの以外の、電動機によるワイヤ巻き取りと負荷側からの引張力によるワイヤ繰り出しを両立させる機構に適用する構成とすることもできる。また、回転力断続装置は、従動側回転機構としてワイヤ巻き取り用のドラム以外と組み合わせることもでき、所定の従動側回転機構に対し、前記実施形態同様、ばねクラッチ連結状態では電動機の駆動力を従動側回転機構に伝達し、非連結状態では力の伝達を遮断して従動側回転機構の自由な回転を許容することが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１              ダンパ開閉装置
１０            回転力断続装置
１１            駆動歯車
１２            従動軸
１３            トルクリミッタ
１３ａ          ハウジング
１４            リング部
１５            ばねクラッチ
１５ａ          一端部
１５ｂ          他端部
１６            制御部
１７            支持枠
２０            電動機
２１            出力歯車
３０            ドラム
３１            ワイヤ
４０            ダンパ装置
４１            ダンパ羽根
５０            検出部
６０            ストッパ部
【図１】
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【図２】
2018063010.tif 000004
【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】
2018063010.tif 000009
【図８】
2018063010.tif 000010
【図９】
2018063010.tif 000011
【図１０】
2018063010.tif 000012
【図１１】
2018063010.tif 000013
【図１２】
2018063010.tif 000014