(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械作動式扉のための動力伝達機器であって、
互いに相対的に移動自在の第１要素（Ｋ１）及び第２要素（Ｋ２）であって、前記第２要素（Ｋ２）は係合面（Ｙ）を有する、第１要素（Ｋ１）及び第２要素（Ｋ２）と、
前記第１要素（Ｋ１）と前記第２要素（Ｋ２）との間の相対的な移動を制御するために、動力源から動力を伝達するように構成された少なくとも一つの動力伝達装置と、を備え、
前記動力伝達装置は、前記係合面（Ｙ）上の係合点（Ａ）において前記係合面（Ｙ）と摩擦係合するように構成された少なくとも一つの係合部（１８，２３）を有し、前記少なくとも一つの係合部（１８，２３）は、前記係合面（Ｙ）に平行な枢動軸線（１２，２０）周りに枢動自在に構成された支持アーム（１４，２１）に配置されて、前記係合面（Ｙ）に向かって及び前記係合面（Ｙ）から離れるように移動自在であり、前記係合点（Ａ）における法線又は半径と、前記係合点（Ａ）と前記枢動軸線とを結ぶ仮想線との間の角度である摩擦角度（Ｖ）の正接は、前記少なくとも一つの係合部（１８，２３）と前記係合面（Ｙ）との間の摩擦係数よりも小さく、伝達されるトルクに関連して変化する動力によって前記少なくとも一つの係合部（１８，２３）と前記係合面（Ｙ）との間に自動係合が生じる、動力伝達機器。
【請求項２】
前記動力源は、前記第１要素（Ｋ１）に配置されており、伝動装置を有する駆動モータを含み、前記係合部は、前記駆動モータによって駆動され、前記支持アーム（１４）によって支持される駆動ホイール（１８）であり、この駆動ホイールは、前記第２要素（Ｋ２）の前記係合面（Ｙ）と係合するように構成されており、前記支持アーム（１４）は、前記係合面（Ｙ）での前記駆動ホイール（１８）の前記係合点（Ａ）が、前記支持アームの前記駆動軸線から前記係合面の半径方向外向きに沿って延びる仮想線が前記係合面と交差する点を追うように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機器。
【請求項３】
前記動力源は、前記支持アームによって支持された前記少なくとも一つの係合部に前記係合面から伝達された前記第２要素の運動エネルギーであり、伝達後に熱に変換されることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達機器。
【請求項４】
前記少なくとも一つの係合部は、前記支持アーム（２１）に支持された回転自在のローラー（２３）であり、このローラーは、前記係合面（Ｙ）に対して転動し、制動手段に連結されており、前記制動手段は、慣性の熱への変換中に前記ローラーの移動及び前記係合面（Ｙ）の移動に抗する作用を及ぼすことを特徴とする請求項３に記載の動力伝達機器。
【請求項５】
前記少なくとも一つの係合部は、前記係合面（Ｙ）と直接係合して慣性を摩擦熱に変換する制動手段であり、前記制動手段は、前記制動手段を支持する前記第１要素（Ｋ１）と前記係合面（Ｙ）を支持する前記第２要素（Ｋ２）との間の相対的な移動に抗する作用を及ぼすことを特徴とする請求項３に記載の動力伝達機器。
【請求項６】
前記係合面（Ｙ）は、前記枢動軸線の方向の平面内にあり、移動自在の前記第２要素（Ｋ２）にしっかりと連結された動力伝達用の環状又は円筒形の手段（８）の内側行路からなり、前記動力伝達装置は、定置の前記第１要素（Ｋ１）によって揺動自在に支持された駆動手段（１３）を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機器。
【請求項７】
前記動力伝達装置は、前記第２要素（Ｋ２）を形成する回転自在のフレーム手段（１）の内側にて定置の前記第１要素（Ｋ１）に揺動自在に取り付けられた駆動手段（１３）を有し、前記駆動手段（１３）は、前記少なくとも一つの係合部を形成する被駆動ホイール（１８）を含み、前記被駆動ホイール（１８）は、前記フレーム手段（１）にしっかりと連結された環状周囲要素（８）の内面が構成する前記係合面（Ｙ）と協働するように構成されており、更に、前記少なくとも一つの係合部は、前記係合面（Ｙ）と協働するように配置された制御手段（Ｂ）を有し、前記制御手段は、前記係合面（Ｙ）に向かって及び前記係合面（Ｙ）から遠ざかるように揺動するようにアームによって揺動自在に配置されており、前記駆動手段（１３）及び前記制動手段（Ｂ）の両方の係合角度は、自動係合効果が得られるように成されている、ことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の動力伝達機器。
【請求項８】
前記制動手段の前記ローラー（２３）は、制動装置（２４、２５）にしっかりと連結されており、前記制動装置とともに揺動自在の前記支持アーム（２１）によって支持され、前記支持アーム（２１）は、前記制動手段の付勢時に前記係合面（Ｙ）に対して転動する前記ローラー（２３）が、増大するトルクに従って増大する力で前記係合面（Ｙ）に押し付けられるように構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の動力伝達機器。
【請求項９】
前記制動手段は、摩擦面を有する制動シュー又はパッドであり、前記係合面（Ｙ）に対して斜めに配置されるように揺動自在の前記支持アーム（２１）によって支持され、前記制動手段の付勢時の相対的な移動が自動係合となることを特徴とする請求項５に記載の動力伝達機器。
【請求項１０】
前記制動シュー又はパッドには、少なくとも移動自在に構成された転動手段が設けられ、この転動手段は、付勢されていない状態では、前記制動シュー又はパッドを前記係合面から離間した状態に保持するが、付勢時には移動して前記制動シュー又はパッドと前記係合面との間の直接的な係合を可能にすることを特徴とする請求項９に記載の動力伝達機器。
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、機械制御式扉等のための動力伝達装置に関し、定置部品及びこの定置部品に対して移動自在の部品を含む。更に詳細には、本発明は、いわゆるラウンド−アバウト型の回転扉及び同様の構造、即ち扉及び同様の隔壁用の動力伝達装置に関する。こうした構造では、中央フレームから二枚又はそれ以上、多くの場合には三枚の扉板が湾曲した隔壁に向かって本質的に半径方向に延びており、フレーム及びフレーム中央軸線を中心としてフレームから延びる扉板の移動中、扉の一方の側から他方の側へ移動する移動通路空間を構成する。更に、本発明は、直線状の行路又は湾曲した行路に沿って移動できるこれ以外の種類の扉、ゲート、隔壁、等に使用されるこのような装置に関する。
発明の背景
上述の扉及び同様の種類の扉を作動するため、現在に至るまで様々な解決策が使用されてきた。一例として、動力装置又はモータ装置に言及する。このような装置は、適当な伝動装置でベルト駆動装置又はチェーン駆動装置によって扉を動かし、モータによって一定の力が加えられたローラーが扉の作動行路に押し付けられ、これらのローラーは、回転時に扉を移動する。
周知の装置は、比較的剛性であり且つ小型であるというそれらの構造のため、多くの場合、例えば電力が失われた場合に係合を解除して扉を手動で動かすようにすることができない。このような理由により、電力供給の中断時に扉が係止しないようにするための特別の緊急作動装置を設けなければならない。
更に、上述の種類の扉は、扉の移動を停止するため何等かの制動装置を必要とする。周知の作動装置では、制動効果は、多くの場合、駆動モータを短絡させることによる誘導による方法等で行われる。
発明の目的
本発明の一つの目的は、上述の種類の扉等の駆動及び制動の両方に使用できる新たな作動装置を提供することである。このような装置は、良好な機能を備えていると同時に、構造を簡単にすることができ、必要な構成要素の数を減らすことができ、その上部に自動安全機能が備えられている。
本発明の別の目的は、自動制動装置を持ち、伝達されたトルクに関して伝達手段を調節する新たな動力伝達装置を提供することである。
発明の概要
本発明の新規性は、以下の特徴を持つ駆動力及び制動力を伝達する装置の発明にある。即ち、本発明の装置は、係合行路を形成する表面と隣接して一方の構造部品の動力伝達要素が設けられ、他方の構造部品の動力伝達要素を形成する係合手段が設けられ、係合手段は、伝達されたトルクに関して変化する力で係合手段が係合行路と自動的に係合すると、所定の摩擦角度が得られるように配置されており且つそのような寸法を持つ枢動自在のアームによって支持されている。
【図面の簡単な説明】
本発明を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
第１図は、本発明による動力伝達、駆動、及び制動装置の原理を示す一実施例の平面図であり、
第２図及び第３図は、本発明による装置の好ましい実施例を備えた回転扉の全体構造を示す側面図及び平面図であり、
第４図及び第５図は、第２図及び第３図の一部を取り出した拡大側面図及び平面図であり、
第６図及び第７図は、本発明による駆動装置を更に拡大して示す側面図及び平面図であり、
第８図及び第９図は、本発明による制動装置を第６図及び第７図と同様に拡大して示す側面図及び平面図である。
実施例
開示の好ましい実施例では、互いから所定距離のところに配置された２枚の金属シートからなる下区分２、この下区分と同様に互いから所定距離に配置された２枚の金属シートからなる上区分、及びパイプ又は中空形材でできた３本のピラーを含むフレーム１が設けられている。シートの隅部は各ピラーに溶接されており、２枚の下シート及び二つの上シートの夫々の間の外方に開放した空間は、側部品４によって閉鎖されている。これらの側部品もまた各シートの縁部に溶接されている。２枚の金属製下シート５及び６には、整合した円形穴７が設けられ、これらの２つの穴には円筒形リングが嵌着されており、これらのリングが穴の縁部に溶接されている。
本発明によれば、下区分２に嵌着したこの円筒形のリング８の中心に向かって内方に面する側が、駆動装置及び制動装置と協働するようになっており、これらの装置に対する係合面Ｙを構成する。これを以下に詳細に説明する。
ローラーベアリング９の一方の部品が下区分の下シート６に取り付けられており、ローラーベアリングの他方の部品は、基礎１１に固定されたベースプレート１０に中間リングを介して固定されている。
第２図乃至第９図による好ましい実施例を説明する前に、本発明の原理を第１図を参照して詳細に説明する。第１図のこの他の目的は、本発明が、湾曲した係合面Ｙを持つ第２図乃至第９図に示す実施例に限定されず、直線状の行路に沿って移動する扉等の作動にも使用できるということを示すことである。
基本的な要素は、第１構造要素Ｋ１である。これは詳細には示してない。第１構造要素Ｋ１は、定置の基礎、フレーム等である。第２構造要素Ｋ２は、第１要素に対して移動できる扉、ゲート等である。第２構造要素もまた詳細には示してない。
第１図の二つの要素Ｋ１及びＫ２は、直線状の行路に沿って相対的に移動できる。一方の要素には、駆動装置Ｄ及び制動装置Ｂが設けられ、他方の要素には、係合面Ｙを有する上述のリング８に相当する構造が設けられている。リング部品８に相当する要素Ｋ２の係合面Ｙは、要素Ｋ１に設けられた駆動装置Ｄ及び制動装置Ｂの夫々とともに動力伝達部分を二つの要素間に形成する。
支点に枢着された制動装置Ｂ及び駆動装置Ｄの夫々は、所定の逆の角度Ｖ１及びＶ２で係合面Ｙと係合し、その結果、所期の動力伝達係合をなすように配置されている。部品間の機能及び相互作用は下文で明らかになる。
第２図、第３図、及びこれらに続く図による実施例では、上述のベースプレート１１が一方の要素Ｋ１を構成する。これは回転扉の一部である。前記ベースプレート１１には、駆動装置Ｄを支持する第１枢動ピン１２が固定されている。駆動装置には、下文において参照番号１３が付してある。駆動装置は、枢動ピン１２と協働するベアリング１５を備えたブラケット１４、モータ１６用の座、ウォームギヤ１７、及びウォームギヤの出力シャフトに連結されており、駆動装置の実際の係合部を形成する駆動ホイール１８を含む。
枢動ピン１２は、モータが駆動ホイールを回転させるときにホイールがそれ自体をリング８の内面Ｙに向かって引っ張るように配置されている。このような係合を得るため、摩擦角度Ｖについての正接（タンジェント）は、ホイールと面又は行路との間の摩擦係数よりも小さい。摩擦角度Ｖは、駆動ホイール１８の係合点Ａからホイールの中央軸線Ｓに引いた線とホイールの係合点Ａから枢動ピン１２のところにある駆動装置の枢軸Ｃに引いた線とがなす角度である。第１図を更に参照されたい。この関係が存在する場合、モータを付勢すると直ぐに自動的に係合する。
添付図面及び以上の説明からわかるように、駆動ホイール又は係合要素と行路８の係合面Ｙとの係合点Ａは、相対移動方向において、枢動軸線Ｃからの半径と係合面Ｙとの交点を越えている。
必要な初期係合を行うため、及び停止した駆動装置が行路の表面から遠ざかる方向に不時に揺動しないようにするため、ホイール１８を行路の表面と軽く係合させる弱いばね１９が設けられている。モータを始動させると、駆動ホイールはそれ自体を表面に向かって徐々に増大するトルクで押し付ける。
駆動モータが付勢されていないときに軽い係合が存在するため、手動作動に対して余り大きくない抵抗がある。扉板を手で前方に押してフレーム及び全扉装置を廻すことによって、扉を通過することができる。この際、駆動装置の駆動ホイール１８は行路の表面に対して小さな抵抗を伴って摺動する。これによって、停電している場合でも扉を通過できる。これは、安全性の観点からみて重要である。
駆動装置Ｄ又は１３が枢動ピンによって揺動自在に支持されているため、係合面の凹凸を吸収できる。図示の実施例では、リング８が円形から僅かに外れていても機能に支障がなく、差支えない。前記表面を高精度で機械加工する必要はなく、そのため、当然のことながら安価に製造できる。
ベースプレート１１には、枢動ピン２０が更に設けられている。この枢動ピンは、第２ブラケット装置２１を揺動自在に支持する。揺動自在に取り付けられたブラケット装置２１は、係合部を構成する制動ローラー２３を含む制動装置Ｂ（下文において参照番号２２で表す）を支持する。制動ローラー２３は、シャフトによって制動ディスク２４にしっかりと連結されている。制動ディスク及び従って制動ローラー２３の回転に抗するため、制動ディスクには制動シュー又はパッド２５が制御可能な力で押し付けられる。
この実施例では、係合部又は制動ローラー２３は、制動中、リング８の係合面Ｙに当って転動するようになっており、減少させるべき運動エネルギーは、制動ディスク２４と制動シュー又はパッド２５との間の摩擦により、摩擦熱を発生する。制動ディスクは、通常は、静止に至る制動を行わないようになっている。
添付図面に示してない変形例では、回転制動ローラー、制動ディスク、及び制動シュー又はパッドを含むシステムを、ローラーと幾何学的に同様の構成の制動シュー又はパッドに変える。この場合には、制動シューは、リング８の係合面Ｙと直接係合する係合部として直接的に作用する。係合面Ｙと係合したとき、制動シューは、増大するトルクに関して表面に次第に強く自動的に押し付けられ、及びかくして制動力を増大させる。
ブラケット手段２１は、枢動ピン２０とリング８の内面Ｙとの間の半径方向距離に関し、ブラケット２１がリング８に向かって揺動した後、制動ローラー２３がリングの係合面と、枢動ピン２０から延びてリング８と交差する点の前方（相対移動方向で見た）で接触するように構成されている。制動器の作動時に、ローラー２３はリング８の係合面Ｙに当たって転動し、その時に動力がリングの係合面Ｙからローラー２３への方向に伝達される。これに対し、駆動ホイールの場合には、これとは反対に駆動ホイールからリングの係合面Ｙへの方向で伝達が行われる。所期の自動調節係合に達するため、ここでは、駆動装置におけるのと同様に、リングの係合面Ｙでの制動ローラーの係合点から枢動ピンの軸線までの線と、係合点からローラーの軸線までの線との間の摩擦角度Ｖは、ローラーと係合面Ｙとの間の摩擦係数以下でなければならないという必要条件がある。伝達される動力は、ローラーが係合面Ｙに本質的に摺動なしで転動するときに係合面Ｙからローラーに伝達されるトルクと本質的に同じであり、これは更に、制動ディスク２４に伝達され、前記ディスクと制動パッド２５との間で熱に変換される。制動装置の上述の構成により、制動が弱い場合には係合圧力が低く、これに対し強く制動した場合には圧力が高い。上述のように、ローラー２３は常に係合面に当たって転動するようになっている。これは、制動ディスク２４に対してどれ程強く押し付けられたのかに応じて変化する力に従ってパッド２５がリングの係合面に押し付けられるため、可能となる。
回転自在のローラー２３を適当な摩擦発生面を持つ制動シュー又はパッドに代えた場合には、強く制動したときに係合面に対する係合圧力が増大するということがわかる。しかしながら、特に逆転が不可能な自己ブロック型トランスミッションを駆動装置が持つ構造の場合、ローラーを含む実施例が好ましい。制動シュー装置を含む変形例を自己ブロック型トランスミッションを持つ駆動装置と組み合わせた場合には、強く制動をかけたとき、結果的に生じる接線力により、アームが持っていかれ、制動位置で動かなくなる。駆動装置が自己ブロック型である場合には、アームの解放に必要な逆方向移動を行うことができないため、扉が全体として動かなくなる。制動力を小さくすると、係合面Ｙとローラー２３との間の動力の伝達が、係合圧力の減少と関連してほぼゼロにまで減少する。駆動装置と同様に、機能は初期係合を必要とし、これは、制動ディスク及び制動パッドが作動していない限り、ローラー２３を係合面Ｙに小さな圧力で当接させてこの係合面に沿って転動させる弱いばね２６によって行われる。
ローラーを制動シュー又はパッドに代えた実施例では、シュー又はパッドは、当然のことながら、リング８の係合面Ｙに対して摺動してはならない。このような場合には、シュー又はパッドはリング８の係合面Ｙとともに移動し、制動を行う。制動シューと係合面Ｙとの間に必要な隙間を保持するため、制動シューアームには、係合面に当たって転動し、シューを係合面から適当な距離に保持する一つ又は幾つかのホイールが設けられている。制動時には、シューを支持するアームが係合面Ｙに対して揺動し、係合面Ｙ上でホイールが撓み等で変形し、シューの摩擦面がリング８の向き合った係合面Ｙと係合する。
【図１】
0003850441.tif 000002
【図２】
0003850441.tif 000003
【図３】
0003850441.tif 000004
【図４】
0003850441.tif 000005
【図５】
0003850441.tif 000006
【図６】
0003850441.tif 000007
【図７】
0003850441.tif 000008
【図８】
0003850441.tif 000009
【図９】
0003850441.tif 000010