(57)【要約】【課題】従来の駆動モータで昇降する開閉機のブレーキには、電磁ブレーキ内臓型が多く、自重降下用としてガバナブレーキを備えている。しかし、電磁ブレーキは価額が高く、停電時用に備えたガバナブレーキは一定速度で降下させるだけで停止させることができない。本発明は、検出部と制動部をより小型化して安価に開閉も速く正確に作動する開閉機を提供する。【解決手段】開口部２に閉鎖部材６を吊下げた開閉機１は、巻胴３に伝達する減速機８と、減速機８の回転から回転量を検出と牽引する検出部４１と、駆動モータ９と、駆動モータ９の回転を制動する制動部１０と、制動部１０はドラム３５内周面に当接する第１ブレーキ３８と第２ブレーキ３９を備え、側面に遊嵌して減速機８に当接するガバナブレーキ４０の構成で、停電時でも停止位置に正確に止めることができる効果がある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を上下方向に開閉する閉鎖部材を天井部から吊下げ、天井部には閉鎖部材を巻き取る巻胴を配置して、巻胴を回転させる開閉機から構成され、開閉機は、巻胴に伝達する減速機部と、減速機部の回転から回転量による牽引動作で停止位置に制動させるブレーキ手段と、減速機部に入力する駆動モータと、駆動モータの回転を制動する制動部と、からなり、ブレーキには円筒状のドラムをモータ軸に嵌着させ、ドラム内周に押圧させ閉鎖部材を停止する複数組の制動部と、ドラムの側面にガバナスプリングの張力で遊嵌して減速機の内周面に当接するガバナブレーキと、を設けることを特徴とする開閉機のブレーキ構造。
【請求項２】
制動部は、第１ブレーキと第２ブレーキとからなり、第１ブレーキが閉鎖部材の停止位置手前の低速領域で作動し、第２ブレーキが閉鎖部材の停止位置に到達するときに作動することを特徴とする請求項１記載の開閉機のブレーキ構造。
【請求項３】
ガバナブレーキは、駆動モータを駆動させて昇降するときに、モータ軸の回転が昇降速度を超過するとき制動作用して、制動部のライニング径より小さくすることを特徴とする請求項１記載の開閉機のブレーキ構造。
【請求項４】
牽引動作は、閉鎖部材の降下する自重による回転力を駆動源にする減速機の回転量の検出部の牽引軸で牽引させ、第１ブレーキと第２ブレーキとの少なくとも一方に作用することを特徴とする請求項２記載の開閉機のブレーキ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、開口部に設置された開閉機で昇降する閉鎖部材をライニングの拡狭作動により制動するブレーキ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の開閉機のブレーキは、特許文献１のように円筒状のドラムに同形状の２組のライニングを備え、１組をドラムの内周面に圧接して閉鎖部材を停止させる制動部と、もう１組をドラムの端面にガバナスプリングで遊着されたガバナブレーキとして配置してある。閉鎖部材の上昇は、電動モータ又は手動ハンドルの回転を駆動源にして、閉鎖部材を巻き取る駆動装置により巻上げ、上部で停止状態を維持する制動部がある。閉鎖部材の下降は、閉鎖部材の自重を駆動源にして、停止状態の制動部を解除することで下降できるようにしている。【０００３】  特許文献２のブレーキは、電磁ブレーキと電磁ブレーキに連結するガバナブレーキを備えている。閉鎖部材の上昇は、電動モータの回転が駆動源になり、閉鎖部材を巻上げて上部で停止状態を維持する電磁ブレーキがある。閉鎖部材の下降は、電動モータの回転が駆動源になり、電磁ブレーキを解放して電動モータの駆動力で下降させている。電動モータの駆動源として下降するものは、自重降下のものより低騒音で非常時の緊急停止も安全に作用する。
【特許文献１】特開２００５−２８２２６７  公報
【特許文献２】特開２００３−４０７４      公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかし、特許文献１では解放用のワイヤを引くことで、制動を解除して閉鎖部材を下降させているが自動で停止させることができなく、制動用のワイヤを引く必要があり、ワイヤを引き忘れると閉鎖部材が地上面に当接しても巻胴の慣性力による回転で余剰に巻き掛けてある閉鎖部材が下降を続け、案内レールに重なり合い閉鎖部材を押出し双方ともに破損させる結果を招く。【０００５】  特許文献２は、高価な電磁ブレーキを採用して、電動モータにより上昇及び下降を行うがガバナブレーキを動作することなく備えている。ガバナブレーキの動作は、非常時の火災・停電の時に、閉鎖する閉鎖部材の自重を駆動源にして、下降する閉鎖部材の速度を抑えるものである。閉鎖部材は、下降するに従い重量が増えるため速度を速めるが、回転が上がるとライニングが開き制動する回転制御を行い、低速ではあるが最終的には地上面に激突することで、特許文献１と同様に閉鎖部材と案内レールを破損することになる。【０００６】  本発明では、制動を機械式に拡狭動作するライニングを複数組にして、使用頻度が少ないガバナブレーキを小型化し、停止位置に近づくと第１ブレーキが作動して速度を低下させ、最終の第２ブレーキも作動させ停止位置で確実に止める構成であり、停電時でも閉鎖部材の自重を利用して、減速機の歯面とギヤの検出部の動力で、第１ブレーキと第２ブレーキを牽引して制動させる構成にしている。【０００７】  ガバナブレーキは、非常用のときの自重降下時に使用するもので、頻度が少なくほとんど使用することが無いため小型化して安価にすると共に、制動効果を向上させる複数組のブレーキを動作せるブレーキ構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  請求項１の発明では、開口部を上下方向に開閉する閉鎖部材を天井部から吊下げ、天井部には閉鎖部材を巻き取る巻胴を配置して、巻胴を回転させる開閉機から構成されている。開閉機は、巻胴に伝達する減速機部と、減速機部の回転から回転量を検出する検出部の牽引により停止位置で制動させる停止手段と、減速機部に入力する駆動モータと、駆動モータの回転を制動するブレーキと、からなり、ブレーキには円筒のドラムをモータ軸に嵌着させ、ドラム内周に押圧させ閉鎖部材を停止する複数組の制動ブレーキと、ドラムの側面にガバナスプリングの張力で遊嵌して入力軸の回転遠心力で広がりフレームの内周面に当接するガバナブレーキと、を設ける構成とする。【０００９】  請求項２の発明では、制動ブレーキは、第１ブレーキと第２ブレーキとからなり、第１ブレーキが閉鎖部材の停止位置手前の低速領域で作動し、第２ブレーキが閉鎖部材の停止位置に到達したときに作動する構成とする。【００１０】  請求項３の発明では、ガバナブレーキは、駆動モータを駆動させて昇降するときに、入力軸の回転が昇降速度を超過するとき制動作用して、ブレーキより小型化する構成とする。
請求項４の発明では、制動ブレーキの動作は、閉鎖部材の自重を駆動源にする減速機の検出部から牽引する停止手段にして、制動ブレーキを動作させる構成にする。【００１１】  請求項１の構成では、複数組の制動ブレーキにより、制動力を向上させて小型化することができ、減速機の検出部の牽引で停止させることもできるし、ガバナブレーキによる自重降下時での速度を抑制することもできる作用がある。
請求項２の構成では、停止位置手前で低速度にする第１ブレーキと、停止位置に止める第２ブレーキとにより確実に止める作用がある。【００１２】  請求項３の構成では、ガバナブレーキを小型にすることでスペースを広げ、そのスペースにブレーキを複数に増加させ制動力を高め、開閉機をコンパクトに構成でき、停電時でも安全に自重降下して一定速度で降下することができる作用がある。
請求項４の構成では、閉鎖部材の自重で減速機に連動する検出手段が駆動力になり制動ブレーキを動作させ、停止位置に確実に止める作用がある。
【発明の効果】
【００１３】  請求項１の発明では、閉鎖部材を停電時の閉鎖でも安全に確実に閉鎖でき、開閉機を小型にして安価にできる効果がある。
請求項２の発明では、閉鎖部材の降下速度を速めても複数のブレーキが働き安全に確実に停止できる効果がある。【００１４】  請求項３の発明では、頻度が低いガバナブレーキを小型にして、開閉機を小型で安価にできる効果がある。
請求項４の発明では、非常時の停電時でも閉鎖部材を停止位置に確実に降下させることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  本発明は、出入口を開閉する閉鎖部材６が、開口部２に設置された開閉機１の駆動回転で正確に停止させることができるブレーキを複数組に設け、制動を強化した制動部１０の提供するもので、その一実施例を上げて説明する。図１は、両側を壁面７で遮断された開口部２を備え、開口部２を出入口として通路にしている。開口部２は、天井Ｔから地上面ＧＬまで閉鎖部材６が吊り下げられ、天井Ｔ内に設置された巻胴３にて巻き取り・巻き戻しして、開閉可能にしている。閉鎖部材６は、壁面７に沿って鉛直に立設された案内レール５に案内されて開閉する。開閉動作は、天井Ｔに軸着された巻胴３が開閉機１の駆動回転により、巻上げと巻き戻しして開口部２の上部付近から地上面ＧＬに接触する位置に停止する制動部１０を備えて行う。【００１６】  閉鎖部材６は、樹脂製のシートを開閉するシートシャッターでも金属製のシャッターでもよい。巻胴３は、軸受４で両端を支持され、回転可能にして一端側に巻胴スプロケット１４が固定されている。巻胴スプロケット１４は、開閉機１の出力スプロケット１５に巻掛けられて連結されている。開閉機１は、制動部１０と駆動モータ９と減速機８と検出部４１とを備えて、別途に備えている制御部１２の指令で回転力を巻胴３に伝達する。【００１７】  図２は、制動部１０の電気により制御する第１ブレーキ３８と第２ブレーキ３９を示し、動作について説明する。箱型の取付板３７に内蔵された第１アーム２５と第２アーム２６は、中心にアーム軸２８により回動可能に支持され、両端の一端にブレーキスプリング４３を係合させ引張ることで傾斜させてアーム軸２８を回動させ、制動させる機構にしている。他端には、ソレノイド２７が備えられて、電磁作用で第１アーム２５と第２アーム２６を傾斜させ、アーム軸２８を回動することで制動を解除する。【００１８】  アーム軸２８は、取付板３７に回動可能に軸着されて、両方に突出されている。取付板３７の反対側（図２の裏面）には、半円状のライニング４４がガバナスプリング３２で係合させ、揺動可能に円状に形成されて係着している。取付板３７の中心には、円状の透孔があり、モータ軸３６が突出して、そのモータ軸３６に前記ライニング４４が当接するドラム３５が固定されている。ライニング４４は、第１アーム２５と第２アーム２６の傾斜でドラム３５の内周面に当接してモータ軸３６の回転を停止させる。【００１９】  図３は、アーム軸２８とライニング４４を説明するもので、アーム軸２８の先端部付近の外周面にセレーション・ローレット等の係合面３１を備え、第１アーム２５・第２アーム２６が固着され、次に平面３０と丸面２９が備えてある。取付板３７に軸着された２本のアーム軸２８には、ガバナスプリング３２で係合して１組にしたライニング４４の２組が平面３０と丸面２９に遊嵌状態で取り付けてある。平面３０は、ライニング４４がガバナスプリング３２の付勢力で支持され、アーム軸２８が回動（角度１０度ぐらい）することでライニング４４が狭閉状態から拡開状態になり、ライニング４４外周面を当接させることで制動作用をする。【００２０】  丸面２９は、拡狭するライニング４４の平面３０の反対位置にして一対に形成され、この位置を支点として拡狭動作を行うものである。アーム軸２８の回動は、係合面３１に固着された第１アーム２５・第２アーム２６がブレーキスプリング４３の引張力でライニング４４を拡開させる制動動作になるか、ソレノイド２７の励磁によりライニング４４を平面３０に接触させ制動を解除する駆動動作にする。【００２１】  図４は、モータ軸３６に固定されたドラム３５を示し、ドラム３５内に前記のライニング４４が配置され、ライニング４４が拡開するとドラム３５の内周面に接触してモータ軸３６の回転を停止させることができるガバナブレーキ４０である。ドラム３５の端面には、ブレーキピン３３とガバナピン３４が固定されて、ライニング４４をガバナスプリング３２により狭閉して、ドラム３５の回転数により遠心力で拡開させ、駆動モータ９に接触して回転数を一定に保持させる。【００２２】  ガバナブレーキ４０は、作用する回転数を駆動モータ９の電源による回転より高い値にしてあり、通常の巻き上げ巻き戻しでは作用しないようにガバナスプリング３２力が設定されている。従って、駆動モータ９の回転力で閉鎖部材６を上昇させることも、下降させることも駆動モータ９の回転数で行うので、ガバナブレーキ４０が拡開することがない。ただし、非常時の火災・地震・災害等で停電のときには、駆動モータ９が回転制御できないので、閉鎖部材６の自重で回転が増加していき、設定された回転数を上回りガバナブレーキ４０のライニング４４が拡開して駆動モータ９の内周面にして接触して回転数を制御して閉鎖部材６を一定速度で降下する。【００２３】  図５は、ドラム３５に固定されたブレーキピン３３とガバナピン３４に取り付けられたライニング４４を示すガバナブレーキ４０であり、径を小さくして駆動モータ９に内蔵できるようにする。ドラム３５は、一端面を閉じた円筒状にして、端面の中心に突出させた支持部を中空にしてモータ軸３６に貫通させ、固定できるキー溝を備えている。ライニング４４は、ガバナスプリング３２の付勢力で引き寄せられてブレーキピン３３とガバナピン３４に外周を円状に形成され、遊着状態にしてモータ軸３６を中心に遠心力で外周径が大きくなるように拡開する。ライニング４４の外周には、計算された間隔を付けた駆動モータ９の内周面が備えられ、ライニング４４の拡開により当接する抵抗でモータ軸３６の回転を一定にして、閉鎖部材６を等速に降下させることができる。【００２４】  図６は、開閉機１と閉鎖部材６を巻き取る巻胴３の連結状態を示す説明図であり、巻胴スプロケット１４に出力スプロケット１５がチェンで巻回され、駆動モータ９の回転で開口部２の天井Ｔまで上昇する位置決めと、地上面ＧＬに接触させる位置決めがあり、開口部２の上端付近まで閉鎖部材６を上昇させ、制動部１０のソレノイド２７を消磁させて停止状態にする。下降は、制動部１０のソレノイド２７を励磁させアーム軸２８を回動してライニング４４を狭閉させ、制動を解除して駆動モータ９を回転させて、巻胴３を巻き戻して閉鎖部材６を下降させて地上面ＧＬに接触、制動部１０により制動させることで停止状態になる。【００２５】  開閉機１は、駆動モータ９の前後に分けて制動部１０と減速機８を連結して一体化している。制動部１０は、��ータ軸３６に嵌着したドラム３５にライニング４４を当接させて回転を止めることで閉鎖部材６を停止させることができる。減速機８は、モータ軸３６が入力されて、遊星歯車とキャリアを２段に変速して出力スプロケット１５を駆動して、巻胴スプロケット１４に巻回している。巻胴スプロケット１４は、閉鎖部材６を巻き取る巻胴３に固定され、開口部２の上部から昇降させる。閉鎖部材６の停止位置は、減速機８内のキャリア１７の端面に歯面１８を付け、歯面１８に噛合うギヤ１９を備えたリミットスイッチ４２がある。リミットスイッチ４２は、開口部２を閉鎖部材６の開閉位置に正確に停止させることができる。【００２６】  歯面１８には、リミットスイッチ４２のほかに、牽引軸２１がベベルギヤ２０を介して噛合い、ワイヤ２２で復帰レバー２４に係止して、キャリア１７の回転で牽引軸２１がワイヤ２２を移動させて、復帰スプリング４５に付勢された復帰レバー２４を回動させて第１アーム２５と第２アーム２６を傾斜させ、ブレーキの解除と制動動作とを行うことができる。だだし、牽引軸２１は、煙検出器１１が動作していないと、ワイヤ２２を長くしてあるため、復帰レバー２４が空転するだけである。煙検出器１１は、制御部１２により火災等の情報を分析して、停電時でも作動可能にするバッテリ１３の電源で行い、ＤＣソレノイド２７ａをワイヤ２２に摺動状態に取付けている。制御部１２は、火災の煙で検出する別途検出器の信号で、バッテリ１３の電源を入れＤＣソレノイドを励磁すると、ワイヤ２２を引くことで復帰レバー２４の回動角度を大きくして、第１アーム２５と第２アーム２６に接触させて傾斜させる。【００２７】  図７は、牽引軸２１の動作で制動部１０の作用を説明するもので、キャリア１７に固定された出力軸１６が閉鎖部材６を昇降させている。キャリア１７の端面の歯面１８には、２つの同じギヤ１９で噛合い、ベベルギヤ２０を介して螺合された牽引軸２１が２組ある。２組の牽引軸２１は、第１アーム２５と第２アーム２６を傾斜する復帰レバー２４に連結されて、閉鎖部材６を上方位置から下降させて、地上面ＧＬの手前で第１アーム２５の傾斜による第１ブレーキ３８を作動させてモータ軸３６を低速回転にさせる。第２ブレーキ３９は、低速回転で下降する閉鎖部材６を地上面ＧＬ位置で作動させることで、２組のブレーキの作動で正確に停止させることができる。【００２８】  第１ブレーキ３８の作動位置は、火災等の人が非難する場合を考慮して人がかがんで通行できる高さからでも低速領域に調整ができる。２組の牽引軸２１は、速比を変えた例で説明すると、閉鎖部材６が上端位置のとき、煙検出器１１が作動してワイヤ２２を短い状態にすると、両復帰レバー２４が回動して第１アーム２５・第２アーム２６をブレーキスプリング４３の付勢力に抗して傾斜させ、アーム軸２８を回動してライニング４４を狭閉させ、両第１ブレーキ３８・第２ブレーキ３９を解除する。閉鎖部材６は、自重で下降を始めモータ軸３６を回転させることで、検出部４１を動作して牽引軸２１を移動する。【００２９】  ベベルギヤ２０は、回転して第１アーム２５の牽引軸２１がワイヤ２２を緩める方向に移動して復帰レバー２４ゆっくり回動させ、ブレーキスプリング４３の付勢力で第１ブレーキ３８を掛けて閉鎖部材の下降速度を落としている。第２ブレーキ３９も同様な動作で第１ブレーキ３８の動作後の停止位置で閉鎖部材を制動させる。第１アーム２５と第２アーム２６両復帰レバー２４の回動は、ベベルギヤ２０の異速比だけでなく、復帰レバー２４の形状を変えているもの、ＤＣソレノイド２７ａのワイヤ２２を引く量を変えるもの、ライニングの接触面を変えるものにしてもよい。【００３０】  通常時では、第１アーム２５と第２アーム２６の回動を商用電源で動作するソレノイド２７（ＡＣ：交流電流型）にて行い、ガバナブレーキ４０が駆動モータ９の回転数では拡開しないようにしてあり、駆動モータ９の一定な回転で降下することができ作動することがない。閉鎖部材６は、地上面ＧＬに近づく低速領域にくると第１アーム２５のソレノイド２７が消磁されて、第１アーム２５がブレーキスプリング４３に引かれ傾斜すると、アーム軸２８が回動してライニング４４を拡開させて制動動作になる。駆動モータ９は、まだ回転を続けて、閉鎖部材６の下降速度を制動動作前より遅い状態で、地上面ＧＬにゆっくりと到達することになり、第２ブレーキ３９を動作させる。第２ブレーキ３９は、ライニング４４を拡開してドラム３５を完全に停止させる。復帰レバー２４は、回動しているが煙検出器（熱・音でもよく限定しない）１１が作動していないので、ワイヤ２２が延びて第１アーム２５・第２アーム２６と接触できない空転動作をする。【００３１】  非常時の閉鎖について説明すると、開口部２が開口状態のとき、閉鎖部材６は巻胴３に巻掛けられて上部に位置している。電源があれば下降スイッチにより駆動モータ９の回転で下降できるが、火災等の停電時のときは、煙検出器１１が作動して復帰レバー２４を回動させ第１アーム２５と第２アーム２６を回動させてブレーキを解除すると、閉鎖部材６が自重により下降を始める。煙検出器１１は、バッテリ１３と制御部１２とＤＣソレノイド２７ａにより、図示略の火災を検知するセンサの信号から制御部１２が閉鎖の指令を発信させ、ＤＣソレノイド２７ａがワイヤを緊張させるため復帰レバー２４の回動を大きくして、第１アーム２５・第２アーム２６に当接して傾斜させ制動を解除させることができる。【００３２】  閉鎖部材６は、下降をすることで検出部４１を回転して牽引軸２１を移動させる。牽引軸２１が移動するとワイヤ２２が緩む方向に進み復帰スプリング４５の引張り力で復帰レバー２４が回動する。図７の状態では、第２ブレーキ３９が解放中で、第１アーム２５が復帰レバー２４を離間して、第１ブレーキ３８を作動させて低速下降している。閉鎖部材６が地上面ＧＬに到達するころには、牽引軸２１が移動してワイヤ２２を緩め復帰レバー２４を回動して第２ブレーキ３９を作動してモータ軸３６の回転を停止させることで、閉鎖部材６で開口部２を安全に速く正確に閉鎖することができる。閉鎖部材６の下降速度は、低速領域を設けているので、安全であるため速度を通常品より高めに設定することができる。さらに、下降での作用を説明したが、上昇に採用しても同様な作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】  本発明の制動装置を備えた開口部の開閉をする閉鎖部材を巻胴から吊下げている開閉機を示す正面図。
【図２】  電源で制動する第１ブレーキと第２ブレーキを示す取付板の正面図。
【図３】  第１ブレーキと第２ブレーキを示す斜視図。
【図４】  ドラムとガバナブレーキを示す斜視図。
【図５】  ガバナブレーキを示す正面図。
【図６】  開閉機の説明用の構造図。
【図７】  牽引軸の動作と第１ブレーキと第２ブレーキの動作を示す説明図。
【符号の説明】
【００３４】１    開閉機
２    開口部
６    閉鎖部材
８    減速機
９    駆動モータ
１０  制動部
１１  煙検出器
１４  巻胴スプロケット
１５  出力スプロケット
１６  出力軸
１７  キャリア
１８  歯面
１９  ギヤ
２０  ベベルギヤ
２１  牽引軸
２４  復帰レバー
２５  第１アーム
２６  第２アーム
２７  ソレノイド
２７ａＤＣソレノイド
２８  アーム軸
３５  ドラム
３６  モータ軸
３７  取付板
３８  第１ブレーキ
３９  第２ブレーキ
４０  ガバナブレーキ
４２  リミットスイッチ
４３  ブレーキスプリング
４４  ライニング
【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７】
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【図６】
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