(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉体を開閉限度位置間で開閉制御する電動制御シャッターとしての開閉体の開閉制御装置において、前記開閉体開閉時において開閉体開閉の障害となる負荷が加わった場合に、該生じた該負荷力を基に開閉体の開閉動作を機械的に停止又は少なくとも抑制させる機械式負荷感知手段と、前記開閉体を開閉駆動する開閉機に対して所定以上の負荷が加わった場合にこれを検出する開閉機負荷感知手段と、前記開閉機負荷感知手段の検出時に開閉体の開閉駆動を少なくとも停止させる処理手段と、を備え、
前記機械式負荷感知手段は、前記開閉体を昇降駆動させる電動開閉機の回転駆動を開閉体側に伝達させるスプロケットホイールの回転駆動をロックさせるものであり、前記開閉体を構成するシャッターカーテンの上端側が巻回駆動される巻取カゴの側端部に設けられた駆動プレートと、駆動プレートと対面する位置に回転駆動自在に設けられた前記スプロケットホイールと、スプロケットホイールの背部における固定ブラケットに固定して設けられる爪車と、スプロケットホイールの背面に揺動自在に軸支される爪と、を具備し、駆動プレートに突設されたホイールピンがスプロケットホイールに形成された長穴の一端に係合した状態で駆動プレートがスプロケットホイールと連れ回ることによりシャッターカーテンが開閉し、シャッターカーテンが障害物に接触した時に、前記ホイールピンが前記長穴の他端に移動するとともにホイールピンが前記爪を揺動させて爪車に係合させることにより、係合駆動プレートとスプロケットホイールとの連れ回り状態が解除され、スプロケットホイールの回転駆動がロックされることを特徴とする開閉体の開閉制御装置。
【請求項２】
前記機械式負荷感知手段とは別に、前記開閉体を構成するシャッターカーテン下端の座板がシャッターカーテンに対し上下に移動した時に、シャッターカーテンの両側部に設けた作動片がシャッターカーテンの両側部を案内するガイドレール内に突出してシャッターカーテンの上下移動を抑制する機械式負荷感知手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の開閉体の開閉制御装置。
【請求項３】
前記処理手段は、開閉体の停止後に、該開閉体を停止前の同方向への開閉を再開させる請求項１又は２に記載の開閉体の開閉制御装置。
【請求項４】
前記開閉体が開閉限度位置に達したか否かを検出する開閉限度位置検出手段を備え、
前記処理手段は、前記開閉体の開閉途中における障害物接触時に対応する制御と、前記開閉体が開閉限度位置に達した際に対応する制御をそれぞれ実行する請求項１乃至３のいずれかに記載の開閉体の開閉制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャッター等の開閉体を開閉制御する装置に係り、特に、開閉体を開閉限度位置及び開閉時の障害物接触時に停止制御でき、開閉限度位置で正確に停止させることができる開閉体の開閉制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
開閉体がシャッターである例で説明する。電動制御のシャッターは、開閉限度位置である上下限位置に達した際、及び障害物接触時にそれぞれ停止制御するよう構成されている。
【０００３】
上下限位置は開閉機の回転をカウントするリミットスイッチを用いる方法、開閉機の負荷を検出する方法などで停止制御され、障害物接触は開閉機の負荷を検出する方法や、シャッターに障害物感知器を取り付けて検出する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リミットスイッチを用いたものは、上限位置及び下限位置それぞれのカウント値を設定する必要がある。また、シャッターカーテンが経年使用で伸縮するとカウント値を際設定しなければならない。カウント値がそのままであると下限停止時にシャッターカーテンがだぶついたり、上限停止時に開閉機に過負荷が加わることがある。
【０００５】
また、開閉機の負荷を検出する構成のものは、例えば開閉機に流れる電流が所定値以上となったことを検出した際に開閉機を停止制御させるが、シャッターカーテンを構成する複数枚のスラット同士の隙間等によって開閉機側で検出する反応に遅れが出やすく、これによって下限停止時にシャッターカーテンがだぶつくことがある。
このだぶつきは、風や振動などでシャッターカーテンがレールに接触し音を発する風振音を発生させるとともに、美観を損ねる。
【０００６】
また、障害物接触を開閉機の負荷検出で停止させる構成にした場合、前記検出の反応の遅れがでるとその遅れ分だけ障害物に対して余計に負荷を加え続けることになる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、開閉体を開閉限度位置で正確に停止させることができるとともに、障害物接触時に開閉機および障害物双方への負荷を軽減できる開閉体の開閉制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の開閉体の開閉制御装置は、開閉体を開閉限度位置間で開閉制御する電動制御シャッターとしての開閉体の開閉制御装置において、
前記開閉体開閉時において開閉体開閉の障害となる負荷が加わった場合に、該生じた該負荷力を基に開閉体の開閉動作を機械的に停止又は少なくとも抑制させる機械式負荷感知手段と、
前記開閉体を開閉駆動する開閉機に対して所定以上の負荷が加わった場合にこれを検出する開閉機負荷感知手段と、
前記開閉機負荷感知手段の検出時に開閉体の開閉駆動を少なくとも停止させる処理手段と、を備え、
前記機械式負荷感知手段は、前記開閉体を昇降駆動させる電動開閉機の回転駆動を開閉体側に伝達させるスプロケットホイールの回転駆動をロックさせるものであることを特徴とする。
【０００９】
なお、本願において特に言及すない限り、開閉とは開のみの場合、閉のみの場合、開及び閉の場合を示す。
【００１０】
前記機械式負荷感知手段は、前記開閉体を構成するシャッターカーテン２０の上端側が巻回駆動される巻取カゴ１９の側端部に設けられた駆動プレート２３と、駆動プレート２３と対面する位置に回転駆動自在に設けられた前記スプロケットホイール３１と、スプロケットホイール３１の背部における固定ブラケット１１に固定して設けられる爪車５１と、スプロケットホイール３１の背面に揺動自在に軸支される爪５５と、を具備し、駆動プレート２３に突設されたホイールピン２９がスプロケットホイール３１に形成された長穴３４，３５の一端に係合した状態で駆動プレート２３がスプロケットホイール３１と連れ回ることによりシャッターカーテン２０が開閉し、シャッターカーテン２０が障害物に接触した時に、前記ホイールピン２９が前記長穴３４，３５の他端に移動するとともにホイールピン２９が前記爪５５を揺動させて爪車５１に係合させることにより、係合駆動プレート２３とスプロケットホイール３１との連れ回り状態が解除され、スプロケットホイールの回転駆動がロックされることを特徴としている。
【００１１】
また、前記機械式負荷感知手段とは別に、前記開閉体を構成するシャッターカーテン下端の座板がシャッターカーテンに対し上下に移動した時に、シャッターカーテンの両側部に設けた作動片がシャッターカーテンの両側部を案内するガイドレール内に突出してシャッターカーテンの上下移動を抑制する機械式負荷感知手段を設ける構成にできる。
【００１２】
さらに、前記処理手段は、開閉体の停止後に、該開閉体を停止前の同方向への開閉を再開させる構成にできる。
【００１３】
また、前記開閉体が開閉限度位置に達したか否かを検出する開閉限度位置検出手段を備え、前記処理手段は、前記開閉体の開閉途中における障害物接触時に対応する制御と、前記開閉体が開閉限度位置に達した際に対応する制御をそれぞれ実行する構成としてもよい。
【００１４】
上記構成について開閉体がシャッターである例で説明する。
シャッターカーテンが下降し床面に達すると、開閉抑制手段はシャッターカーテン開閉の障害となる負荷の感知時に開閉体の開閉動作を停止又は抑制させる。処理手段は、障害を回避すべく処理する。
例えば、開閉抑制手段は、床面への接触の負荷の力に基づきシャッターカーテンを停止させるよう抑制する。処理手段としての開閉機負荷感知手段は、開閉抑制手段で発生した開閉の抑制によりシャッターカーテンを開閉駆動する開閉機の負荷を検出する。
一般に開閉機負荷感知手段は検出の応答が遅いが、これにより、開閉機負荷感知手段にはより大きな負荷が加えられ、短時間でシャッターカーテンを停止でき、シャッターを下限位置でだぶつきなく停止できるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
下記実施形態中、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態は、本願の参考例である。第４実施形態及び第５実施形態は、本願の実施形態である。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の開閉体の開閉制御装置を示すブロック図である。以下の実施形態では、開閉体として昇降するシャッターを例に説明する。
操作手段１は、シャッターを開閉停止させる複数のスイッチからなる。制御手段２には、ＣＰＵ等からなる処理手段２ａ、ＲＡＭ，ＲＯＭ等の記憶手段２ｂ、開閉機駆動回路２ｃが設けられる。
【００１６】
開閉機Ｍは、開閉機駆動回路２ｃにより駆動されシャッターを開閉させる。この開閉機Ｍには、開閉機負荷感知手段２ｄが設けられる。
この開閉機負荷感知手段２ｄは、開閉機Ｍに流れる電流値に基づき過電流時に負荷状態であると検出する回路で構成されている。この他、開閉機Ｍの回転数をホールＩＣでパルス検出し、このパルスカウントの変動状態に基づき負荷を検出する回路で構成することもできる。
【００１７】
この開閉機負荷感知手段２ｄが開閉機Ｍの負荷の検出信号を出力すると、上記処理手段２ａは開閉機Ｍの駆動を停止制御する。これら開閉機負荷感知手段２ｄ、処理手段２ａは、開閉体開閉時に生じた障害を回避すべく処理する処理手段を構成する。
【００１８】
開閉機Ｍは、ギヤやチェーン等の駆動力伝達機構３を介して巻取機構４に連結されている。この巻取機構４は、回転自在な巻取カゴからなり、この巻取カゴの外周にはシャッターカーテンの上端が連結され、回転によりシャッターカーテンを巻き取り、又繰り出すことにより、シャッターカーテンを昇降させる。
【００１９】
機械式負荷感知手段５は、シャッターカーテン開閉時にこのシャッターカーテンに対して開閉を妨げる力が加わった場合に、この負荷に基づきシャッターカーテンの開閉を抑制する開閉抑制手段である。
例えば、シャッターカーテン上昇時にこのシャッターカーテンの下端（座板）がまぐさに接触したとき、及び（又は）、シャッターカーテン下降時に座板が障害物、あるいは床面に接触したときに機械的にシャッターカーテンの昇降移動を停止又は少なくとも抑制する。
【００２０】
図２は、この機械式負荷感知手段５の構成例を示す図である。昇降自在なシャッターカーテン６の座板６ａは、シャッターカーテン６に対し上下に移動自在に構成されている。この座板６ａが上下に移動すると、両側部に設けられた作動片６ｂがガイドレール７内に突出する構成である。
座板６ａ内には、この座板６ａの上下移動を作動片６ｂの横方向への移動に変換するギヤ等の変換部（不図示）が設けられている。
これにより、シャッターカーテン６の下降時、このシャッターカーテン６が障害物あるいは床面に接触すると、作動片６ｂがガイドレール７に突出して接触し、シャッターカーテン６の下降を抑制する力を発生させる。
【００２１】
上記の機械式負荷感知手段５は、電気的な制御を伴わないでシャッターカーテン開閉時に生じる負荷力によって動作する構成である。
あるいは電気的な構成を伴った場合であっても、シャッターカーテン開閉の停止又は抑制自体については電気的制御によらず、開閉時に生じる負荷力によって動作する構成とする。例えば、上記構成における作動片６ｂは、突出方向にバネ機構で付勢され且つ通常時は非突出状態に保持された構成であり、障害の検知により電池電源等で電磁コイルが作動して非突出状態を解除（バネ機構で突出）させる構成がある。
【００２２】
次に、図３は、上記機械式負荷感知手段５の他の構成例を示す部分拡大図であり、シャッターカーテン６の下端部が示されている。
シャッターカーテン６の下端部の座板６ａには、座板先端部７１が座板６ａの他の部位に対して相対的に上下に移動可能に設けられている。
座板６ａ内部には、座板先端部７１に対する障害物の接触で作動する停止機構７２が設けられている。
略中央位置には、回動レバー７３が回転自在に軸支され、この回転レバー７３の両端には、それぞれ所定長さの連結ロッド７４が連結されている。連結ロッド７４は保持機構７５のラッチ部材８０を介して停止部材７６に連結されている。これら停止部材７６やピン部材８２は、例えば防火用シャッターではヒューズや合成樹脂など火災時の所定温度で溶融する材質を用いてもよい。
【００２３】
回動レバー７３は、バネ部材７７によって常時内方に付勢されている。
連結ロッド７４には、保持機構７５を構成するアーム部材７８の一端が軸支される。このアーム部材７８の他端を軸支しているピン部材８２は、座板先端部７１の両端に設けられた上下方向に所定幅を有するスリット７１ａ内に係合している。
【００２４】
これにより、同図（ｂ）に示すように、シャッターカーテン６が下降している間に座板先端部７１が障害物に接触すると、この座板先端部７１が上に持ち上がる。そして、アーム部材７８が連結ロッド７４を介してそれぞれガイドレール７方向に押し出してシャッターカーテン６を停止させる。
【００２５】
上記構成では、シャッターカーテン６は、障害物接触時に一時停止する構成としたが、これに限らない。この他、障害物接触時に開閉に逆らいつつも徐々に下降する構成とすることもできる。具体的には、障害物接触で上記作動片６ｂや停止部材７６はガイドレール７に接触するが、これらの部材を、これらの間の摩擦力がシャッターカーテン６の降下力より少なくなるように構成する。これにより停止はせずこの際の摩擦力によりシャッターカーテン６の速度は低下して下降することになる。この構成であっても下降は抑制されることになる。
また、所定の時間が経過すると、上記作動片６ｂや停止部材７６が突出状態を解除（退避）させる構成としてもよい。突出の解除によりシャッターカーテン６は開閉を再開するが、この際に障害物に接触すれば上記同様に作動片６ｂ（停止部材７６）が突出してシャッターカーテン６の開閉が抑制（停止）する。
【００２６】
図４は、上記構成の動作を示すフローチャートである。
操作手段１によりシャッターを閉鎖操作すると、処理手段２ａはシャッターカーテン６が下降する方向に開閉機Ｍを駆動する（Ｓ１）。
シャッターカーテン６が下降を続け、下端部の座板６ａが床面、あるいは障害物に接触すると、機械式負荷感知手段５が所定の負荷を検出する（Ｓ２−ＹＥＳ）。
【００２７】
これにより、機械式負荷感知手段５はシャッターカーテン６の下降を抑制する（Ｓ３）。この抑制とはシャッターカーテン６の停止を含むものであり、以下の説明における抑制とは停止を含む。
機械式負荷感知手段５によるシャッターカーテン６の下降の抑制力によって、開閉機Ｍに所定の負荷が加わり、開閉機負荷感知手段２ｄがこの負荷を検出する（Ｓ４）。
開閉機負荷感知手段２ｄによる負荷の検出により、処理手段２ａは開閉体開閉時に生じた障害を回避すべく開閉機Ｍの下降駆動を停止させる（Ｓ５）。
【００２８】
上記構成によれば、シャッターが上下限位置に達した時、あるいは障害物接触時のいずれにおいても、機械式負荷感知手段５がシャッターカーテンの開閉を抑制するため、開閉機Ｍにはより大きな負荷が短時間で加わることになる。
これにより、開閉機負荷感知手段２ｄはより短時間で開閉機Ｍの負荷を検出できるようになる。したがって、処理手段２ａでは開閉機Ｍの駆動を短時間で停止させ開閉の障害を回避できるようになる。
【００２９】
機械式負荷感知手段５は、開閉時の負荷に基づきシャッターカーテン６の開閉を少なくとも抑制するため、例えシャッターカーテン６の開閉を停止させることができない場合であっても、連動する開閉機負荷感知手段２ｄの負荷検出により開閉機Ｍの駆動側を停止させることができるため、２重の開閉抑制機能を備えている。
【００３０】
これにより、シャッター閉鎖時においてシャッターカーテン６が下限位置に達したときに下降を短時間で停止させることができるようになり、シャッターカーテン６のだぶつきを少なくできるようになる。だぶつきを少なくできることにより、風や振動などがあってもシャッターカーテン６の風振音の発生を低減でき、また美観を維持できる。
また、障害物接触時に、障害物に対する負荷（シャッターカーテン６重量の印加）を小さくすることができる。
さらに、機械式負荷感知手段５が実際に障害物等に接触して機械的にシャッターカーテン６の昇降を抑制するため、モータの特性のバラツキやシャッターカーテン６の経年変化による伸縮、開閉機負荷感知手段２ｄの負荷検知状態のばらつきに影響を受けずにシャッターを停止できるようになる。
【００３１】
なお、上記処理手段２が実行する障害の回避としては、他に開閉体や障害物に対する動作自体には直接の影響を及ぼさず、単に装置外部へ障害発生を信号等で通知、報知する構成とすることもできる。この構成の場合には、実際に発生した障害の回避自体は通知を受けた装置外部側で処置する。
【００３２】
上記の処理手段２ａによる障害を回避する処理は、開閉機負荷感知手段２ｄによる開閉機Ｍへの負荷を検出して実行する構成としたがこれに限らない。機械式負荷感知手段５の動作自体を検出する構成にもできる。例えば、上記の作動片６ｂの突出の有無をセンサ等で検出する。また、ガイドレール７側にこのガイドレール７に沿ってテープスイッチを設け、作動片６ｂの突出をこのテープスイッチで検出することもできる。
【００３３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
この実施形態では、処理手段２ａは、開閉機負荷感知手段２ｄによる負荷検出後、シャッターカーテン６を所定時間（所定量）反転駆動させる構成である。
シャッターカーテン６の下降時に下限位置あるいは障害物に接触して開閉機負荷感知手段２ｄが開閉機Ｍの負荷を検出すると、処理手段２ａは開閉の障害を回避すべく開閉機Ｍを下降方向への駆動を停止させた後に、シャッターカーテン６の上昇方向へ所定時間駆動させる（図４のＳ５における反転上昇）。
これにより、第１実施形態に比べてシャッターカーテン６のだぶつきを少なくでき、風振音の発生をより低減でき、また美観を維持できる。さらに、障害物接触時に、障害物に対する負荷をより軽減できる。
【００３４】
この反転駆動の所定時間は、設定部２ｅのダイヤルスイッチ等で可変調整することができる。
また、設定部２ｅの設定によっては、反転駆動を上下限位置に達するまで継続させる構成にもできる。例えば、シャッターカーテン下降時に障害物接触したときには、シャッターカーテン６が上限位置に達するまで継続して上昇させる設定にもできる。
【００３５】
処理手段２ａにおける他の制御例としては、シャッターカーテン６下降時、途中位置で障害物に接触した場合には、上記反転上昇の制御を実行するとともに、以降、操作手段１の操作に対しシャッターカーテン６を上昇させる操作のみ受け付け、下降させる操作がなされてもこれを受け付けずに、シャッターカーテン６の下降を禁止する構成にすることもできる。この構成によれば、障害物に対する負荷の増大を防止できる。
処理手段２ａは、障害物接触時にこのような操作手段１の操作を受け付けない構成とするに限らず、外部から防災信号が入力される構成とし、この防災信号を継続して受信している期間や、この防災信号を新たに受信した場合も上記下降（停止制御前の同方向への再開動作）を禁止する構成とすることもできる。より一般的には、何らかの同方向への再開動作指示を受信した場合にも再開を禁止する構成とすることができる。この場合、禁止の解除（再開動作）は、手動操作のみ、あるいは強制下降信号の受信時等、予め処理手段２ａに設定しておく。なお、停止制御前の同方向への再開動作を受け付けず禁止状態に保持しておく設定にもできる。
【００３６】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
この実施形態では、新たに下限位置検出手段８を設ける（図１参照）。この下限位置検出手段８は、シャッター閉鎖時におけるシャッターカーテン６の下端（座板６ａ）が床面に接触する位置を検出する。
例えば、開閉機Ｍの回転に連動するカウンタで構成する。このカウンタには予めシャッターカーテン６の下限位置に対応する下限カウント値を設定しておく。カウンタのカウント値が下限カウント値に達すると、処理手段２ａに下限検知信号を出力し、処理手段２ａは開閉機Ｍの駆動を停止させシャッターカーテンの下降を停止させる。
【００３７】
下限位置検出手段８としては、他に、開閉機負荷感知手段２ｄの構成を利用してもよい。即ち、開閉機Ｍの回転数をパルス検出するホールＩＣを利用し、処理手段２ａがこのホールＩＣから出力されるパルスのカウント数が下限位置に対応する値になったとき下限位置であると判断する構成にしてもよい。
【００３８】
図５は、この構成による動作を示すフローチャートである。同図において図４と同様の処理内容は同一符号を付してある。
操作手段１によりシャッターを閉鎖操作すると、処理手段２ａはシャッターカーテン６が下降する方向に開閉機Ｍを駆動する（Ｓ１）。
シャッターカーテン６が下降を続け、下端部の座板６ａが床面に接触するまでの間は、下限位置検出手段８はシャッターカーテン６の下限位置を検出しない（Ｓ６−ＮＯ）。
【００３９】
このような開閉の途中位置においては、障害物感知機能が働く。
即ち、この閉鎖途中において機械式負荷感知手段５が所定の負荷を検出すると、（Ｓ２−ＹＥＳ）、機械式負荷感知手段５はシャッターカーテン６の開閉を抑制させる（Ｓ３）。
機械式負荷感知手段５によるシャッターカーテン６の開閉の抑制力によって、開閉機Ｍに所定の負荷が加わり、開閉機負荷感知手段２ｄがこの負荷を検出する（Ｓ４）。
開閉機負荷感知手段２ｄによる負荷の検出により、処理手段２ａは開閉の障害を回避すべく開閉機Ｍの下降駆動を停止させた後、所定時間だけ反転上昇させる（Ｓ５）。
【００４０】
一方、シャッターカーテン６の下降で下端部の座板６ａが床面に接触するとき、下限位置検出手段８がシャッターカーテン６の下限位置を検出する（Ｓ６−ＹＥＳ）。
この場合、処理手段２ａは下限位置の検出に基づき開閉の障害を回避すべく開閉機Ｍの下降駆動を停止させシャッターカーテン６を下限位置で停止させる（Ｓ７）。
【００４１】
このように、シャッターカーテン６の下限位置での停止を下限位置検出手段８の検出に基づき行う構成とすることにより、シャッターカーテン６を下限位置で停止させることができるようになる。この際、シャッターカーテン６が下限位置に達した際には、機械式負荷感知手段２ｄによってもシャッターカーテン６が機構的に昇降停止されるため、より下限位置での停止を正確に行えるようになる。
【００４２】
一方、シャッターカーテン６の上限位置での停止、及び障害物接触時における処理手段２ａの停止制御は、前記各実施形態同様に機械式負荷感知手段５による抑制力と、開閉機負荷感知手段２ｄの負荷検出による開閉機Ｍの駆動停止によって行われる。
【００４３】
なお、処理手段２ａによる下限位置での停止制御は、下限位置検出手段８からの下限位置検出信号の出力のみによらず、開閉機負荷感知手段２ｄの負荷検出されて開閉機Ｍを停止させる２重の構成にしてもよく、この場合、下限位置検出手段８の何らかの事情（故障など）で下限位置検出できない場合でも開閉機負荷感知手段２ｄの負荷検出によりシャッターカーテン６を下限位置で停止できるようになる。
【００４４】
また他の制御例としては、シャッターカーテン６の開閉時途中における障害物接触を検出して一端停止制御（あるいは所定時間の反転制御）を実行した後、さらに予め設定した所定時間経過後に自動的に再度障害物接触前の開閉方向にシャッターカーテン６を開閉制御する構成としてもよい。この場合、処理手段２ａは、下限位置検出手段８の検出信号に基づき開閉体が開閉途中であるか否かを判断できる。
この構成によれば、シャッターカーテン６を最終的に所望する開閉状態にでき、途中位置で開口状態のままとなることがない。なお、再度の開閉制御においても機械式負荷感知手段５、及び開閉機負荷感知手段２ｄによる負荷感知動作が有効に働く。また、上記所定時間として、所定時間間隔で複数回を設定してもよく、複数回の試行によって最終的に所望する開閉状態に至らしめる構成としてもよい。
【００４５】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態を説明する。この第４実施形態では、上述した機械式負荷感知手段５の他の構成例５Ａを説明する。
図６は、正面図、図７は図６の巻取カゴ端部の拡大図、図８及び図９は図７における障害物感知装置の分解斜視図、図１０は側面図である。
【００４６】
住宅などの建物の窓などの上縁部分に配設されるシャッターケース（図示せず）内には、左右両端部分に配設される一対のブラケット１１，１２を介して支持軸１３が水平に左右両端を固定されている。
【００４７】
この支持軸１３の両端近傍、及び中央側の外周には、円形のホイール１５，１６がそれぞれ回転自在とされて取り付けられている。
【００４８】
これらホイール１５，１６には、外周縁近傍に位置する円周方向に等間隔となる位置に、複数の連結杆１７が挿通されるように、支持軸１３に沿って取り付けられている。そして、これらホイール１５，１６と連結杆１７とで、巻取カゴ１９を構成している。
【００４９】
各ホイール１５，１６の外周面には吊元部材（図示せず）などを介してシャッターカーテン２０が連結され、この巻取カゴ１９の外周に、シャッターカーテン２０が巻回される。
【００５０】
また、巻取カゴ１９は、図６に示すように、巻取カゴ１９を構成するホイール１５，１６と、支持軸１３との間に、一端が支持軸１３に固定されており、他端が巻取カゴ１９のホイール１５，１６に固定されるコイルスプリングよりなる巻取スプリング２１が設けられている。この巻取スプリング２１は、支持軸１３に巻装されており、支持軸１３に対して巻取カゴ１９を回転させる付勢力を有し、巻取カゴ１９に巻回されるシャッターカーテン２０を巻き取る方向の回転方向に付勢するようになっている。
【００５１】
巻取カゴを構成する各ホイール１５，１６のうち、巻取カゴの端部となり一方のブラケット１１に近接するホイール１６には、このブラケット１１に対向する面に、駆動プレート２３が設けられている。
【００５２】
この駆動プレート２３は、本第一の実施の形態では、図８及び図９に示すように、中央に支持軸１３が貫通する穴部２５を有する略矩形状の垂直な基板２７と、この基板２７の対となる側縁に、この基板２７の板面に対して垂直となって延設される一対の連結板部２８とで略構成されて略コ字状に形成されている板材である。
【００５３】
各連結板部２８の先端縁には、凸部２８ａが形成されており、前記巻取カゴ１９のホイール１６に連結されるようになっている。
また、この駆動プレート２３は、基板２７の他の対となる縁部に、連結板部２８の延出方向と逆の方向となり支持軸１３の軸線方向と同方向となって延出するホイールピン２９がそれぞれ延出形成されている。本実施の形態のホイールピン２９は、図８及び図９に示すように、略三角形状の基部を有し、略角柱状に延出するように形成されている。
さらに、この駆動プレート２３には、図９に示すように、基板２７の四隅に略近設して、後述するホイールスプリング４３の一端が設けられる係止ピン３０が突設されている。
【００５４】
また、図７に示すように、支持軸１３における、巻取カゴ１９に連結される駆動プレート２３と、ブラケット１１との間には、スプロケットホイール３１が回動自在に取り付けられている。
【００５５】
このスプロケットホイール３１は、支持軸１３が貫通されるボス部３３を有し、図８及び図９に示すように、板面に、円周方向に長尺とされやや湾曲形状とされている長穴３４，３５が一対穿設されている。
【００５６】
また、このスプロケットホイール３１の駆動プレート２３と対向する一方の板面には、中心軸線を基準に長穴３４，３５の位置に対して周方向に９０°の両側に位置して、すなわち周方向にそれぞれが等間隔となる位置に、略Ｌ字状に形成される固定片３７がそれぞれ突設されている。この固定片３７は、後述するホイールスプリング４３の他端が掛けられるようになっている。
【００５７】
さらに、このスプロケットホイール３１の他方の面には、図９に示すように、ボス部３３の先端に位置し、中心軸線に対する一方の長穴３４の穿設される位置に対応するこの一方の長穴３４の穿設方向の延長線上となる位置に、スプロケットホイール３１の板面に平行となるへら状の取付片３９が突設されている。この取付片３９の先端部分には、本実施の形態では、２つのピン穴４１が穿設されている。
【００５８】
なお、一方の長穴３４の位置とピン穴４１との中心軸線からの距離は、ピン穴４１が中心軸線に近接した位置であり、長穴３４の位置は、このピン穴４１よりやや離れた位置とされ、取付片３９の先端縁は長穴４１に干渉しない位置とされており、また、長穴３４の長手方向の長さは２つのピン穴４１の間隔距離と略同等とされ設定されている。
【００５９】
このスプロケットホイール３１の両長穴３４，３５には、駆動プレート２３の両ホイールピン２９が、この長穴３４，３５に沿って移動自在に遊嵌されて連結状態とされており、すなわちホイールピン２９の長穴３４，３５内を移動する範囲で、駆動プレート２３とスプロケットホイール３１とが相対回転可能となっている。
【００６０】
また、これらスプロケットホイール３１と駆動プレート２３とには、一対のホイールスプリング４３が張架されている。
【００６１】
ホイールスプリング４３は、引張コイルバネよりなり、一端が駆動プレート２３の係止ピン３０に掛けられ、他端がスプロケットホイール３１の固定片３７に掛けられている。本実施の形態では、図９，１０に示すように、中心軸線を基準として基板２７の対角位置となる各係止ピン３０，３０と各固定片３７，３７とにわたって掛けられており、ホイールスプリング４３の一端の掛かる係止ピン３０は、長穴３４，３５の他端側に位置するよう設定される。すなわち、係止ピン３０と固定片３７との間にわたってホイールスプリング４３が掛けられ、これら係止ピン３０と固定片３７とを互いに近接させるように付勢力が与えられており、このホイールスプリング４３の付勢力によって駆動プレート２３のホイールピン２９が長穴３４，３５の一端側に位置するようになっている。
【００６２】
本実施の形態では、このホイールスプリング４３の付勢力は、駆動プレート２３に対して巻取スプリング２１の付勢力の方向と反対となる方向であり、長穴３４，３５に対し遊嵌状態のホイールピン２９を、この長穴３４，３５の一端側であるシャッターカーテン２０の巻き戻し方向側に位置させ、すなわち長穴３４，３５によるスプロケットホイール３１と駆動プレート２３とのガタを無くし、その状態を保持し、これらスプロケットホイール３１と駆動プレート２３とが連れ周りするように設定されている。
【００６３】
また、スプロケットホイール３１は、ブラケット１１に固定される開閉機４５の出力スプロケット４６にチェーン４７などを介して連動連結されるようになっており、この開閉機４５の回転駆動が伝達されて支持軸１３に対して回転するようになっている。
【００６４】
従って、開閉機４５のモータが回転すると、出力スプロケット４６が回転し、チェーン４７を介し、スプロケットホイール３１を回転させるようになっており、このスプロケットホイール３１の両長穴３４，３５に嵌入される駆動プレート２３のホイールピン２９によって巻取カゴ１９を回転させるようになっている。
【００６５】
次に、ブラケット１１には、爪車５１が固設されている。
この爪車５１は、円環状に形成されて、図８に示すように、ブラケット１１に固定される支持軸１３の周囲に位置し、この支持軸１３と同心となるように設けられている。
爪車５１の内周縁には、図８及び図１０に示すように、爪部としての略三角形状の突起５２が複数形成されている。各突起５２は、先端の係合爪５３が支持軸１３に略向かい、本実施の形態では、巻取カゴ１９の支持軸１３に対する巻取スプリング２１による巻取カゴ１９の付勢方向である回転方向と同方向（図１０中時計回り方向）に延出するように形成されている。
【００６６】
また、上述したスプロケットホイール３１には、爪５５が設けられている。
この爪５５は、図８に示すように、略楕円形状の板部材よりなり、長手方向の一端に板面を貫通する孔部５６が形成され、長手方向の他端には略楔状に形成されている歯部５７が備えられている。また、この爪５５の中途部には板面を貫通し、長手方向に沿ってやや長い係合穴部５８が形成されている。
【００６７】
そして、この爪５５は、一端の孔部５６がスプロケットホイール３１の取付片３９に穿設されているピン孔４１に、爪ピン５９を介して揺動自在となるように軸支され取り付けられているとともに、このスプロケットホイール３１の長孔３４を貫通する駆動プレート２３のホイールピン２９が係合穴部５８を挿通するようになっている。すなわち、長穴３４内のホイールピン２９が、この長穴３４に沿って移動することにより、爪５５は爪ピン５９を回動中心として揺動するようになっている。
【００６８】
また、この爪５５は、スプロケットホイール３１に取り付けられた状態で、歯部５７が爪車５１の内周側に位置するようになり、この歯部５７が爪車５１の係合爪５３に係止可能となる。
【００６９】
そして、ホイールピン２９が、ホイールスプリング４３の付勢力により長穴３４の一端側にあるときは、この長穴３４の一端が爪ピン５９の位置から離間していることから爪５５は図１０に示すように横臥状態となり爪５５の歯部５７が突出せず、また、ホイールスプリング４３の付勢力に抗してホイールピン２９が長穴３４の他端側に位置した際には、この長穴３４の他端が爪ピン５９の位置に近接していることから爪５５は図１１に示すように突出状態となり爪５５の歯部５７が爪車５１の係合爪５３に係合することとなる。
【００７０】
なお、この爪５５は、図８に示すように、板面が屈曲し長手方向にややＳ字状に形成され、また、歯部５７は、爪本体の長手方向に対して爪車５１の係合爪５３の延出方向と相対方向となるように所定の角度屈曲して延出している。
【００７１】
次に、上記のように構成される機械式負荷感知手段５Ａの動作を説明する。
図１０に示すように、通常開閉時には、シャッターカーテン２０の垂れ下がり部分（ホイール接触面から水切りまで）の重量により発生する力（図中反時計回り方向の力）が各ホイール１５，１６に掛かり巻取カゴ１９に作用するとともに、この巻取カゴ１９のホイール１６に連結される駆動プレート２３に作用する。この状態においては、巻取スプリング２１のシャッターカーテン２０を巻き取ろうとする方向の力に抗する状態である。
【００７２】
また、駆動プレート２３とスプロケットホイール３１とは、ホイールスプリング４３の付勢力により、係止ピン３０と固定片３７とを近接させようとする状態となっており、ホイールピン２９を長穴３４，３５の一端に留める状態とされ、これら駆動プレート２３とスプロケットホイール３１とが連れ周りの状態となり、駆動源である開閉機４５の駆動力をスプロケットプレート３１から駆動プレート２３を介し、巻取カゴ１９を回転駆動させる。
【００７３】
従って、爪５５は、図１０に示すように、ホイールピン２９が長穴３４の一端側に位置し、その状態がホイールスプリング４３によって保たれることから、横臥状態であり、爪車５１の係合爪５３に対して離脱した位置となる。
【００７４】
なお、巻取スプリング２１は、シャッターカーテン２０の垂れ下がりにより発生する力とは逆の方向の力であり、このシャッターカーテン２０による力、すなわち自重による力よりも小さく、このシャッターカーテン２０の昇降時の巻取カゴ１９の回転を助勢するように設定されているとともに、巻取カゴ１９の回転駆動を行う開閉機４５による開閉力を助勢するように設定されており、すなわち、この開閉力よりも小さく設定されている。
【００７５】
また、ホイールスプリング４３は、駆動側であるスプロケットホイール３１と従動側である駆動プレート２３との連れ周りを維持する牽引力を発生するように設定され、スプロケットホイール３１に対して駆動プレート２３（巻取カゴ１９側）を巻取スプリング２１とは逆の方向の力で付勢させ、シャッターカーテン２０の荷重のかかる方向と同方向となり、かつ開閉機４５の開閉力に比して小さく設定されている。
【００７６】
そして、図１１に示すように、シャッターカーテン２０の閉鎖時（下降時）に、シャッターカーテン２０の下降方向に障害物６１があると、シャッターカーテン２０は障害物６１に接触し、この障害物６１に載置状態となる。すなわち、シャッターカーテン２０の下降が停止される。
【００７７】
シャッターカーテン２０の開閉機４５の駆動による下降が途中で停止されると、シャッターカーテン２０の巻取カゴ１９への垂れ下がりによる荷重が解放される。
その後も開閉機４５によりシャッターカーテン２０の下降の駆動が続けられ、スプロケットホイール３１を回転させようとする。
【００７８】
シャッターカーテン２０の下降停止により、これに連結される巻取カゴ１９及びホイール１６は支持軸１３に対する回転が停止し、すなわち駆動プレート２３の回転が停止となる。そして、スプロケットホイール３１の回転が停止していないことから、このスプロケットホイール３１の長穴３４内に位置するホイールピン２９に対して、この長穴３４が長手方向に沿って一端側から他端側へ移動することとなり、すなわち駆動プレート２３に対してスプロケットホイール３１が、ホイールスプリング４３の付勢力に抗して連れ周りを解除されて回動を行う。
【００７９】
これにより、ホイールピン２９が挿通されている爪５５は、爪ピン５９を支点として揺動することとなり、横臥状態から突出し、爪５５の歯部５７が爪車５１の係合爪５３に係合して、スプロケットホイール３１の駆動方向の回転がロックされる。
【００８０】
この回転のロックは、開閉機４５の回転駆動を続ければ続ける程、係合爪５３と歯部５７との係合状態を強固なものとする。
これにより、この回転がロックされた時期以降は、開閉機４５に負荷が加わることになる。上述した開閉機負荷感知手段２ｄは、この負荷を検出してモータに停止信号を送出して回転を停止させる。
【００８１】
このように、上述の機械式負荷感知手段２ｄによれば、シャッターカーテン２０が障害物６１に接触した際に、駆動側であるスプロケットホイール３１と、従動側である駆動プレート２３との連れ周り状態を解除し、相対回転させることにより、爪５５を爪車５１に係止し、駆動側のスプロケットホイール３１の回転を停止させてしまうので、障害物６１に対して開閉機４５の開閉力による負荷を加えない。同時に開閉機４５に対して大きな負荷を加えることができ、開閉機負荷感知手段２ｄでの負荷検出を迅速に行えるようになり、開閉機４５を停止させてシャッターカーテン２０を停止させることができる。
【００８２】
また、この構成によれば、爪５５が爪車５１にロック状態となると同時に、シャッターカーテン２０を巻き戻そうとする開閉機４５の回転駆動力がシャッターカーテン２０には直接伝達されずに、爪５５と爪車５１とのロック状態を保つ力となるので、障害物６１に対しての負荷が増大することがない。
【００８３】
さらに、シャッターカーテン２０の下降時に障害物６１に当接することで爪５５が揺動して爪車５１に係止する構造であることから、シャッターカーテン２０自体の重量や、巻取スプリング２１の巻取力に影響無く、この障害物６１を感知できることとなる。
【００８４】
〔第５実施形態〕
第１乃至第４の実施形態では、機械式負荷感知手段５が機械的に開閉体を停止又は抑制させ、開閉機負荷感知手段２ｄが電気的に開閉機の駆動を停止させる構成の組み合わせ例を説明した。
これに限らず、第１実施形態に示した機械式負荷感知手段５を用いて機械的に開閉体を停止又は抑制する構成と、第４実施形態に示した機械式負荷感知手段５Ａを用いて機械的に開閉体の開閉を停止させる構成とを組合わせることもできる。
【００８５】
このような構成は、例えば、防火用シャッターに適用することができる。防火用シャッターは、災害等非常時に温度や煙センサの感知時の信号受信や、手動閉鎖装置の操作により自重降下する構成である。
この防火シャッターが上記の機械式負荷感知手段５，５Ａを備えた構成であれば、自重降下時において開閉体の開閉の障害が発生した際に機械式負荷感知手段５によって少なくとも開閉体の開閉を抑制させ、さらに、機械式負荷感知手段５Ａによって開閉の障害を解消させるべく機械式に停止させることができるようになる。なお、開閉の障害を解消する手段は機械式負荷感知手段５Ａに限らず、補助電源で作動するブレーキで構成することもできる。
上記構成によれば、非常時に外部電源の供給が無い状態であっても開閉時の障害物接触及び床面接触時に障害物及び開閉体双方への負荷を軽減できるようになる。また、電力を極力消費せずに負荷感知時の停止が行えるようになる。
この防火用シャッターへの適用は第５実施形態に限らない。第１乃至第４実施形態の開閉体を防火、防煙機能を備えたシャッターとすることもできる。
【００８６】
上記各実施形態では、開閉体の閉動作時における開閉制御の例を説明したが、これに限らず、開閉体の開放時における障害物接触時等においても上記同様の開閉体制御を実行することができる。また、開閉体の開及び閉いずれの動作時にも上記同様の開閉体制御を実行する構成とすることもできる。
また、上記各実施形態では、開閉体としてシャッターを例に説明したが、これに限らず、開閉限度位置を有する開閉体、例えば、水平引きや横引きのシャッターに適用することもできる。また、シャッターに限らず、スライド式ドアや、開き戸に適用して同様の作用効果を得ることができる。
【００８７】
【発明の効果】
本発明の請求項１によれば、開閉体の開閉の障害となる負荷は、機械式負荷感知手段と開閉機負荷感知手段でそれぞれ検出する構成であり、機械式負荷感知手段は開閉体の開閉を抑制し、開閉機負荷感知手段は開閉機を停止させる制御を行う。これにより、機械式負荷感知手段が開閉体の開閉を抑制すると開閉機負荷感知手段にはより大きな負荷が加えられ、短時間で開閉体の開閉を停止でき開閉機の駆動も迅速に停止できるようになる。したがって、開閉体の開閉限度位置、及び開閉途中における障害物接触のいずれにおいても直ちに開閉体を停止させることができ、開閉体及び障害物双方への負荷を低減化できるようになる。
また、開閉体の開閉限度位置を検出する手段を設けることにより、開閉途中における障害物接触時と、開閉限度位置にそれぞれ対応した個別の制御が行えるようになる。
【００８８】
また、本願の機械式負荷感知手段によれば、シャッターカーテンが障害物に接触した際に、駆動側であるスプロケットホイールをロックし、スプロケットホイールの回転を停止させてしまうので、障害物に対して開閉機の開閉力による負荷を加えない。同時に開閉機に対して大きな負荷を加えることができ、開閉機負荷感知手段での負荷検出を迅速に行えるようになり、開閉機を停止させてシャッターカーテンを速やかに停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態の全体構成を示すブロック図。
【図２】  機械式負荷感知手段の構成例を示す図。
【図３】  機械式負荷感知手段の他の構成例を示す部分拡大図。
【図４】  本発明の開閉体の制御動作を示すフローチャート。
【図５】  第３実施形態の制御動作を示すフローチャート。
【図６】  第４実施形態の機械式負荷感知手段の構成例を示す正面図。
【図７】  図６の拡大図。
【図８】  図６の分解斜視図。
【図９】  同分解斜視図。
【図１０】  図６の要部を示す側面図。
【図１１】  機械式負荷感知手段の動作を示す動作図。
【符号の説明】
１…操作手段、２…制御手段、２ａ…処理手段、２ｂ…記憶手段、２ｃ…開閉機駆動回路、２ｄ…開閉機負荷感知手段、２ｅ…設定部、３…駆動力伝達機構、４…巻取機構、５…機械式負荷感知手段。
【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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