(57)【要約】【課題】動力伝達用の無端輪状体などが劣化や消耗によって切断した場合でも、開閉部材が急降下しないように回避できるようにする。【解決手段】開閉手段は、開口部周縁部に軸支される回転体手段の回転に応じて巻き取られたり巻き戻されたりして開口部を開閉する。この回転体手段には、これと連動して回転するように第１の歯車手段が設けられている。第２の歯車手段は、第１の歯車手段に噛み合うように設けられ、第２の歯車手段の回転駆動力は第１の歯車手段側に伝達するが、第１の歯車手段の回転駆動力は第２の歯車手段側には伝達できないように構成されている。開閉手段がその自重で急降下しようとしても、第１の歯車手段は第２の歯車手段に噛み合っているので、回転体手段及び第１の歯車手段の回転は制動を受けて停止し、開閉手段の急降下を回避する。【選択図】図２
2007315057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部の周縁部に軸支された回転体手段と、
前記回転体手段に一端が固定され、この回転に応じて巻き取られたり、巻き戻されたりして前記開口部を開閉する開閉手段と、
前記回転体手段に連動して回転するように前記回転体手段に設けられた第１の歯車手段と、
前記第１の歯車手段に噛み合うように設けられる第２の歯車手段であって、前記第２の歯車手段の回転駆動力は前記第１の歯車手段側に伝達するが、前記第１の歯車手段の回転駆動力は前記第２の歯車手段側には伝達できないように構成された第２の歯車手段と、
前記回転体手段を無端輪状動力伝達手段を介して回転制御すると共に前記第２の歯車手段の回転を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする開閉体装置。
【請求項２】
開口部の周縁部に軸支された回転体手段と、
前記回転体手段に一端が固定され、この回転に応じて巻き取られたり、巻き戻されたりして前記開口部を開閉する開閉手段と、
前記回転体手段に連動して回転するように前記回転体手段に設けられた第１の歯車手段と、
前記第１の歯車手段に噛み合うように設けられる第２の歯車手段であって、前記第２の歯車手段の回転駆動力は前記第１の歯車手段側に伝達するが、前記第１の歯車手段の回転駆動力は前記第２の歯車手段側には伝達できないように構成された第２の歯車手段と、
前記第２の歯車手段を回転駆動することによって前記回転体手段の回転を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする開閉体装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の開閉体装置において、前記第１の歯車手段は、はすば歯車又はウォームホイールから構成され、前記第２の歯車手段は、前記はすば歯車又はウォームホイールに噛み合うように設けられる円筒ウォームギアから構成されることを特徴とする開閉体装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の開閉体装置において、前記開閉手段が自動閉鎖する場合に、前記自動閉鎖時における前記回転体手段の所定の回転に合わせて前記第２の歯車手段を回転制御することを特徴とする開閉体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビル、工場、倉庫などの建物を含む構造物躯体の開口部に設置されるスラットやシートなどの開閉部材を電動で軸に巻き取ったり巻き戻したりして開閉する開閉体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル、工場、倉庫などの建物を含む構造物躯体の開口部に設置されるスラットやシートなどの開閉部材を電動で軸に巻き取る方式の開閉体装置には、電動スクリーン、電動シャッターなどが使用されることが多い。開閉動作を電動で行う電動スクリーンについては、特許文献１に記載されるようなものがある。
【特許文献１】特開平１０−１６５５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の開閉体装置のように、軸などの巻取りシャフトに開閉機を用いて電動で開閉部材を巻き取ったり巻き戻したりすることによって、その開閉動作を行うものは、巻取りシャフトの回転軸に設けられた従動スプロケットと、モータなどの開閉機の回転軸に設けられた主動スプロケットとをチェーンなどの無端輪状体で連結して、モータの回転駆動力を巻取りシャフト側に伝達している。従って、この無端輪状体が劣化や消耗などによって切断した場合、開閉部材が急降下してしまうおそれがある。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、動力伝達用の無端輪状体などが劣化や消耗によって切断した場合でも、開閉部材が急降下しないように回避することのできる開閉体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】
【０００５】
本発明に係る開閉体装置の第１の特徴は、開口部の周縁部に軸支された回転体手段と、前記回転体手段に一端が固定され、この回転に応じて巻き取られたり、巻き戻されたりして前記開口部を開閉する開閉手段と、前記回転体手段に連動して回転するように前記回転体手段に設けられた第１の歯車手段と、前記第１の歯車手段に噛み合うように設けられる第２の歯車手段であって、前記第２の歯車手段の回転駆動力は前記第１の歯車手段側に伝達するが、前記第１の歯車手段の回転駆動力は前記第２の歯車手段側には伝達できないように構成された第２の歯車手段と、前記回転体手段を無端輪状動力伝達手段を介して回転制御すると共に前記第２の歯車手段の回転を制御する制御手段とを備えたことにある。
この開閉体装置の開閉手段は、ビル、住宅、工場、倉庫等の建物などの構築・構造物、地下街などの地下施設、車両などにおける、出入り口や窓部、あるいは内部の通路や空間などの開口部を仕切るために開口部周縁部から繰り出されたり、開放するために開口部周縁部の収納スペースに繰り入れられたりする。この開閉体装置は、このような構築・構造物などの開口部の上部に収納され、上昇・下降方式で開閉動作する。
回転体手段は、この開口部周縁部に軸支されており、開閉手段はこの回転体手段の回転に応じて巻き取られたり巻き戻されたりして開口部を開閉する。回転体手段は、各種シャッター装置のシャッターカーテンを巻き取り、繰り出す巻取シャフトや、ロールスクリーン装置や防煙垂れ幕装置のスクリーンなどを巻き取り、繰り出すための巻取シャフトなどであり、チェーン等の無端輪状動力伝達手段を介して制御手段によって回転制御されるようになっている。
この回転体手段には、これと連動して回転するように第１の歯車手段が設けられている。第２の歯車手段は、第１の歯車手段に噛み合うように設けられ、第２の歯車手段の回転駆動力は第１の歯車手段側に伝達するが、第１の歯車手段の回転駆動力は第２の歯車手段側には伝達できないように構成されている。このような構成は、第１の歯車手段をはすば歯車又はウォームホイールで、第２の歯車手段をこれに噛み合うように設けられる円筒ウォームギアで構成することによって実現できる。これは、周知のとおり、ウォームギアはウォームホイール側からウォーム側を回すことができないというセルフロックという特徴を利用している。
なお、この第１の歯車手段は、回転体手段のいずれか一方の端部に存在していればよく、両端部に存在していてもよい。第１の歯車手段が回転体手段の両端部にそれぞれ存在する場合には、第２の歯車手段は、どちらか一方側に設けられていてもよいし、両方側にそれぞれ設けられていてもよい。また、第１の歯車手段がはすば歯車又はウォームホイールのような円形状の場合には、それに接するように１又は複数箇所に第２の歯車手段からなる円筒ウォームギアを設けることができる。
無端輪状動力伝達手段であるチェーンが劣化や消耗によって切断した場合、開閉手段はその自重で急降下しようとして回転体手段及び第１の歯車手段を回転させようするが、第１の歯車手段は第２の歯車手段に噛み合っており、第１の歯車手段の回転駆動力は第２の歯車手段側には伝達できないようになっているので、回転体手段及び第１の歯車手段の回転は制動を受けて停止し、開閉手段の急降下を回避することができる。なお、通常の動作時には、制御手段が回転体手段を回転制御すると共に第２の歯車手段の回転も制御することによって、開閉動作を行うようになっている。
【０００６】
本発明に係る開閉体装置の第２の特徴は、開口部の周縁部に軸支された回転体手段と、前記回転体手段に一端が固定され、この回転に応じて巻き取られたり、巻き戻されたりして前記開口部を開閉する開閉手段と、前記回転体手段に連動して回転するように前記回転体手段に設けられた第１の歯車手段と、前記第１の歯車手段に噛み合うように設けられる第２の歯車手段であって、前記第２の歯車手段の回転駆動力は前記第１の歯車手段側に伝達するが、前記第１の歯車手段の回転駆動力は前記第２の歯車手段側には伝達できないように構成された第２の歯車手段と、前記第２の歯車手段を回転駆動することによって前記回転体手段の回転を制御する制御手段とを備えたことにある。
これは、劣化や消耗によって切断するおそれのある無端輪状動力伝達手段であるチェーンなどを省略し、前記第１の特徴で採用した第１及び第２の歯車手段を用いて回転体手段を回転制御するようにしたものである。これによって、無端輪状動力伝達手段であるチェーンなどの劣化や消耗によって切断のおそれがなくなり、安定した開閉制御を行うことが可能となる。
【０００７】
本発明に係る開閉体装置の第３の特徴は、前記第１又は第２の特徴に記載の開閉体装置において、前記第１の歯車手段は、はすば歯車又はウォームホイールから構成され、前記第２の歯車手段は、前記はすば歯車又はウォームホイールに噛み合うように設けられる円筒ウォームギアから構成されることにある。
これは、第２の歯車手段の回転駆動力は第１の歯車手段側に伝達するが、第１の歯車手段の回転駆動力は第２の歯車手段側には伝達できないようにする第１及び第２の歯車手段の具体的構成として、はすば歯車又はウォームホイールと、円筒ウォームギアを採用したものである。
【０００８】
本発明に係る開閉体装置の第４の特徴は、前記第１、第２又は第３の特徴に記載の開閉体装置において、前記開閉手段が自動閉鎖する場合に、前記自動閉鎖時における前記回転体手段の所定の回転に合わせて前記第２の歯車手段を回転制御することにある。
開閉体装置が自動閉鎖などを行う場合には、それに連動して回転体手段を回転させる必要がある。そこで、この発明では、自動閉鎖時における回転体手段の所定の回転に合わせて第２の歯車手段を回転制御するようにした。これによって、自動閉鎖時を行わせることができる。なお、回転体手段が自動閉鎖時における所定の回転でない場合、すなわち、開閉部材が急降下する場合などには、第１及び第２の歯車の作用によって、回転体手段の回転自体が抑制又は制動を受けるので、このような急降下は起こらなくなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の開閉体装置によれば、動力伝達用の無端輪状体などが劣化や消耗によって切断した場合でも、開閉部材が急降下しないように回避することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下添付図面に従って本発明に係る開閉装置の好ましい実施の形態について説明する。この実施の形態では開閉体装置として上下に開閉制御されるシャッター装置を例に説明する。図１は、本発明の開閉体装置に係るシャッター装置の概略構成を示す図である。図２は、本発明の開閉体装置に係るシャッター装置のケース内の詳細構成を示す図である。
【００１１】
このシャッター装置は、建物を含む構造物躯体の開口部に設けられるものであり、基本的にシャッターケース１、シャッターカーテン２、ガイドレール３，４、巻取シャフト５、無端輪状体であるチェーン６、モータ７、制御装置８、操作スイッチ９及び障害物感知器１３などから構成される。このシャッター装置は、通常時には、操作スイッチ９の操作に応じて開閉機であるモータ７が動作して開閉制御するようになっている。このシャッター装置では、シャッターカーテン２が巻取シャフト５に巻き取られている開放状態を機械的な保持機構（図示せず）によって保持している。そして、この開放状態で外部から火災の発生などを示す非常信号ＢＳが制御装置８に入力された場合に、保持機構による開放状態の保持が解除されて、シャッターカーテン２は、その自重で自然降下して開口部を自動閉鎖するようになる。
【００１２】
ガイドレール３，４は、シャッターカーテン２の両端部に接するように建物の開口部の両端側に設けられ、まぐさ部から床面まで掛け渡された断面形状がコの字型の案内溝を有する金属製部材で構成されている。シャッターカーテン２は、このガイドレール３，４の各案内溝に沿って上昇下降し、開口部の開閉動作を行う。巻取りシャフト５は、シャッターケース１の両端側に回動可能に設けられ、シャッターカーテン２を巻き取ったり巻き戻したりする。チェーン６は、モータ７の回転軸に設けられた主動スプロケット６１と巻取りシャフト５の回転軸に設けられた従動スプロケット６２とを連結している。従って、モータ７の回転駆動力はチェーン６を介して巻取りシャフト５側に伝達され、モータ７が回転すると、チェーン６を介して巻取りシャフト５が回転し、シャッターカーテン２の開閉動作が制御されるようになっている。
【００１３】
従動スプロケット６２の設けられている方とは反対側の巻取りシャフト５には、はすば歯車（ヘリカルギア）１０が取り付けられており、巻取りシャフト５の回動に応じてはすば歯車１０も同様に回動するようになっている。はすば歯車は、歯すじがつるまき線である円筒歯車である。このはすば歯車１０の両側（図では巻取りシャフト５の上下方向の両側）に、円筒ウォームギア１１，１２がはすば歯車１０に噛み合うように設けられている。はすば歯車１０と円筒ウォームギア１１，１２とが噛み合うことによって、はすば歯車１０の回転動作は円筒ウォームギア１１，１２の存在によって規制されることとなる。これは、円筒ウォームギア１１，１２の回転駆動力は、はすば歯車１０に伝達するが、はすば歯車１０の回転駆動力ははすば歯車１０に伝達することはなく、はすば歯車１０が回転しようとすると円筒ウォームギア１１，１２によって制動がかかるようになっているからである。
【００１４】
円筒ウォームギア１１，１２は、図示していないが、モータ７の回転に連動して回転制御されるようになっている。この回転制御は、別のモータなどの駆動力で行ってもよいし、モータ７の回転駆動力を円筒ウォームギア１１，１２に伝達するようにしてもよい。これによって、動力伝達用の無端輪状体であるチェーン６が劣化や消耗によって切断した場合でも、はすば歯車１０と円筒ウォームギア１１，１２とによって、開閉部材であるシャッターカーテン２が急降下しなくなる。なお、はすば歯車１０に代えて通常のウォームホイールと円筒ウォームとの組み合わせを用いるようにしてもよい。
【００１５】
制御装置８は、マイクロコンピュータ構成になっており、電源ラインＡＣを介して電力が供給されている。制御装置８は、操作スイッチ９上の各操作ボタンの操作状態に対応した制御信号に基づいてモータ７の回転を制御したり、非常信号ＢＳに基づいて保持機構を解除したりする。また、制御装置８は、モータ７の回転状態に基づいて無端輪状体であるチェーン６が切断したか否かを判断し、切断したと判断した場合に、はすば歯車１０と円筒ウォームギア１１，１２とが互いに噛み合うような制御を行うようにしてもよい。
【００１６】
操作スイッチ９は、開閉停の各動作に対応した制御スイッチとして、上昇ボタン９Ａ、停止ボタン９Ｂ、下降ボタン９Ｃを有し、それぞれのボタンの操作状態に応じた制御信号を制御装置８に出力する。
【００１７】
障害物感知器１３は送信機がシャッターカーテン２の下端部（座板）に設けられ電池を電源として作動するもので、障害物感知時に座板スイッチの移動で感知信号を制御装置８に送信し、また、その後の障害物の除去により座板スイッチの復帰移動時には復帰信号を送信する構成となっている。障害物感知器１３の送信機から制御装置８への信号の送信は、無線方式でも有線方式でもよい。また、シャッターカーテン２の下端部に障害物の接触で移動する座板スイッチを設け、障害物接触時の座板の移動力でガイドレールの高さ方向に沿って設けられたテープスイッチを押圧する構成としたり、テープスイッチから制御手段に対し感知信号を有線出力する構成としてもよい。この他、開口部に光電管やＬＥＤ等の投受光センサを設けたり、画像認識等により障害物を非接触で感知する構成としてもよい。
【００１８】
図３は、本発明の開閉体装置に係るシャッター装置の別の実施例を示す図であり、図２に対応して、ケース内の詳細構成を示す図である。図３のシャッター装置が図２のものと異なる点は、はすば歯車１０と円筒ウォームギア１１，１２とが、従動スプロケット６２の設けられている側の巻取りシャフト５に設けられている点である。このようにはすば歯車１０と円筒ウォームギア１１，１２とを従動スプロケット６２側に設けることによって、伝達モータ７の駆動力を円筒ウォームギア１１，１２へ容易に伝達することができる。
【００１９】
図４は、本発明の開閉体装置に係るシャッター装置のさらに別の実施例を示す図であり、図４（Ａ）はケース内の左側部分の構成を示し、図４（Ｂ）は図４（Ａ）を左側から見た側面図を示す。上述の実施の形態では、円筒ウォームギア１１，１２がモータ７の回転に連動して回転制御される場合について説明したが、この実施の形態では、モータ７とは別個にモータ４１，４２をケース１の上部に設け、これらのモータ４１，４２の出力軸に円筒ウォームギア４３，４４を設け、これらの円筒ウォームギア４３，４４とはすば歯車１０とが噛み合うように構成する。これによって、モータ４１，４２で巻取りシャフト５を積極的に回転駆動するようにした。すなわち、この実施の形態では、主動スプロケット６１、従動スプロケット６２及びチェーン６を省略し、モータ４１，４２の駆動力のみで開閉制御を行うようにした。これによって、チェーンが劣化や消耗して切断することもなくなり、開閉部材の急降下を回避することができる。なお、自動閉鎖時には、シャッターカーテン２の自重降下に応じて巻取りシャフトが回転するので、その回転速度に合わせて、バッテリなどの電源を設いてモータ４１，４２を回転制御するようにすれば、自動閉鎖を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の開閉体装置に係るシャッター装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の開閉体装置に係るシャッター装置のケース内の詳細構成を示す図である。
【図３】本発明の開閉体装置に係るシャッター装置の別の実施例を示す図であり、図２に対応して、ケース内の詳細構成を示す図である。
【図４】本発明の開閉体装置に係るシャッター装置のさらに別の実施例を示す図であり、図４（Ａ）はケース内の左側部分の構成を示し、図４（Ｂ）は図４（Ａ）を左側から見た側面図を示す。
【符号の説明】
【００２１】
１…シャッターケース
２…シャッターカーテン
３，４…ガイドレール
５…巻取シャフト
６…チェーン
７，４１，４２…モータ
８…制御装置
９…操作スイッチ
９Ａ…上昇ボタン
９Ｂ…停止ボタン
９Ｃ…下降ボタン
１３…障害物感知器
６１…主動スプロケット
６２…従動スプロケット
１０…はすば歯車
１１，１２，４３，４４…円筒ウォームギア
【図１】
2007315057.tif 000003
【図２】
2007315057.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007315057.tif 000006