JP3899628B2

JP3899628B2 - Clutch release device for motor with brake

Info

Publication number: JP3899628B2
Application number: JP00755698A
Authority: JP
Inventors: 美匡永井; 裕一東園
Original assignee: Bunka Shutter Co Ltd
Current assignee: Bunka Shutter Co Ltd
Priority date: 1998-01-19
Filing date: 1998-01-19
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2018-01-19
Also published as: JPH11200743A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャッターなど開閉体の開閉停止時にこの状態を保持するためのブレーキが設けられたブレーキ付電動機のクラッチ解放装置に係り、特に、ブレーキ及び出力軸と電動機との間のクラッチを手動で容易に解放できる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シャッター等を開閉駆動するブレーキ付電動機は、電動機停止時にブレーキを働かせてシャッターカーテンの停止状態を保持する構成となっており、このブレーキを解放操作することにより、シャッターカーテンを手動で開閉できる構成となっている。このシャッターカーテンには巻取り軸に平衡用のスプリングが設けられており、シャッターカーテンの重量分をこのスプリングでバランスさせる構成となっている。
そして、上記ブレーキは、Ａ．出力軸（シャッター巻取部との連結部近傍）に設けられたクラッチを解放する構成と、Ｂ．電動機のブレーキを解放する構成、の２つの方式が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
Ａ．出力側に設けられたクラッチを解放する構成の問題点
出力軸にシャッターカーテンの荷重が加わっているとき、クラッチの解放に大きな力が必要となる。これは、▲１▼巻取り軸のスプリングとシャッターカーテンの荷重のバランスが悪い状態のとき、▲２▼シャッターカーテンの下限位置を検出する下限リミットスイッチの設定がオーバーランぎみになっている状態でシャッターカーテンがこの下限位置まで下降したとき、シャッターカーテンの荷重が床面にかかり巻取り軸のスプリングのトルクとアンバランスになっているとき、▲３▼スリットシャッターでは、全閉状態でシャッターカーテンの荷重が全て床面にかかり巻取り軸のスプリングのトルクが全て出力軸にかかるとき（例えば５０ｋｇ．ｃｍ程度）、にそれぞれ生じる。
また、上記の状態でクラッチを解放すると、巻取り軸はスプリングとシャッターカーテンの荷重がつり合う方向に急激に回転するため衝撃音が発生する。このとき、同時にシャッターカーテンは急速に上下動し始めることになる。
【０００４】
Ｂ．電動機のブレーキを解放する構成の問題点
出力軸と電動機の間に減速機構が設けられているため、出力軸に大きなトルクがかかっていても比較的容易に（小さな力で）解放することができる。しかし、巻取り軸のスプリングとシャッターカーテンの荷重がつり合った状態では、電動機内部のロータの慣性、コーキングトルク、摩擦力等が減速機構にて増大され、ブレーキトルクとして働くため、手動開閉に多大な力が必要となった。
【０００５】
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、回転軸停止時にブレーキが働くよう構成されたブレーキ付電動機と出力軸との連結を小さな力で解放させることができ、操作時の衝撃音を小さくできるブレーキ付電動機のクラッチ解放装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のブレーキ付電動機のクラッチ解放装置は、回転停止時に出力軸側からの回転負荷があっても該出力軸を回転固定状態に保持するため、前記出力軸に連結された回転軸にブレーキをかけるブレーキ機構２を有するブレーキ付電動機のクラッチ解放装置において、
電動機１と出力軸との間に設けられ、クラッチ板１６の移動により電動機１の回転軸と出力軸とを連結あるいは解放自在なクラッチ機構４と、
前記電動機１のブレーキをブレーキ解放方向に移動させるためのブレーキ解放機構２１と、
前記クラッチ機構４に設けられたクラッチ板１６をクラッチ解放方向に移動させるためのクラッチ解放機構２７と、
を備え、前記ブレーキ解放機構２１によるブレーキの解放後に、前記クラッチ解放機構２７によるクラッチを解放させることを特徴としている。
【０００７】
また、前記ブレーキ解放機構２１は、前記ブレーキに設けられたブレーキ板１０を解放方向に移動させる解放アーム２２と、該解放アーム２２に連結され手動で移動操作するための解放用操作手段３０で構成され、前記クラッチ解放機構２７は、前記クラッチ機構４に設けられたクラッチ板１６を解放方向に移動させる解放アーム２８と、該解放アーム２８に連結され手動で移動操作するための解放用操作手段３０で構成する。
【０００８】
また、前記解放用操作手段３０は、前記解放アーム２２，２８に一端が連結された所定長さの解放ケーブル３０ａと、該解放ケーブル３０ａの他端部に設けられ手動操作で解放ケーブル３０ａを介して前記解放アーム２２，２８を移動させる力を付与する操作レバーで構成する。
【０００９】
また、前記解放用操作手段３０は、前記ブレーキ解放機構２１の解放アーム２２に一端が連結された所定長さの解放ケーブル３０ａと、該解放ケーブル３０ａの他端部に設けられ手動操作で解放ケーブル３０ａを介して前記解放アーム２２を移動させる力を付与する操作レバーとを有してなり、前記ブレーキ解放機構２１の解放アーム２２と、前記クラッチ機構４の解放アーム２８との間には所定のバネ力を有する弾性体３４が設けられ、
前記操作レバーの手動操作により、前記ブレーキ解放機構２１で前記ブレーキが解放された後、前記クラッチ解放機構２７により前記クラッチが解放される構成することを特徴としている。
【００１０】
また、前記クラッチ機構は、電動機１の回転軸の回転を所定比で減速させるための複数の遊星歯車４２，４３を軸支し出力軸に連結された回転円盤４２ａ，４３ａと、
略筒型に形成され内周面に前記遊星歯車４２，４３に歯合するギヤ４４ａを備え、且つ該遊星歯車４２，４３の軸方向への移動による該遊星歯車４２，４３との歯合が解放される内歯車４４とを有し、
前記解放用操作手段３０が前記内歯車４４に連結され、該内歯車４４の移動により電動機１と出力軸との連結を解放する減速クラッチ機構４０の構成とすることを特徴としている。
【００１１】
また、前記クラッチ機構４，４０の出力軸には、開口部を開閉動作する開閉体の巻取り軸が連結された構成としてもよい。
【００１２】
さらに、前記クラッチ機構４，４０の出力軸には、開口部を昇降自在なシャッターの巻取り軸が連結され、該巻取り軸にはシャッターの開閉位置にかかわらず停止時に該停止状態を保持するための平衡用スプリングが設けられた構成としてもよい。
【００１３】
上記構成による作用を説明すると、電動機１の停止時にはブレーキ機構２により回転軸は固定保持され、電動機１の作動時にブレーキが解除される。
停電や緊急時など電動機１に対する電源が供給されない状態で回転軸を回転させるときには、操作レバーを操作し解除ケーブル３０ａを引っ張ることで、ブレーキ解除機構２１の解除レバー２２を介してブレーキ板１０を移動させブレーキを解除する。
クラッチ解除機構２７の解除レバー２８は、所定のバネ力を有する弾性体３４を介してブレーキ解除機構２１の解除レバー２２に連結されており、ブレーキが解除された後に出力軸（側）にかかるトルクが所定の値以下になったときクラッチを解除することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のブレーキ付電動機のクラッチ解放装置の第１実施形態を示す側面図である。同図（ａ）を用いて構成を説明する。
電動機１は、チューブラモータであり、窓シャッターなど軽量な開閉体を開閉駆動する。この電動機１にはブレーキ機構２が設けられる。
電動機１の回転軸は、減速機構３を介してクラッチ機構４の回転軸に連結されている。減速機構３は、内部に減速ギヤが設けられ、電動機１の回転を減速してクラッチ機構４に出力する。クラッチ機構４は、出力軸側がシャッターカーテンを巻き取る巻取り軸（不図示）に連結され、このクラッチ機構４のクラッチ動作で巻取り軸は電動機１に対し連結あるいは解放される。
【００１５】
このブレーキ機構２は、電磁ブレーキで構成され電動機１の動作に連動してブレーキ板１０を移動させ、電動機１の回転軸の回転を固定あるいは回転自在となるよう切り替える。
ブレーキ板１０は、スプリング１１によって摩擦板１２に接する方向に付勢されており、電動機１の回転時に電磁コイルの電磁力が働きブレーキ板１０が摩擦板１２から離れてブレーキを解放し、電動機１の回転時に電磁コイルの電磁力が解放されスプリング１１の付勢力でブレーキ板１０が摩擦板１２に接してブレーキをかける。このブレーキ板１０は１ｍｍ程度の移動でブレーキが解放できる構成である。
【００１６】
クラッチ機構４は、巻取り軸に固定される固定板１５と、この固定板１５に対し挿抜により連結あるいは解放自在なクラッチ板１６で構成される。このクラッチ板１６は、電動機１と巻取り軸（出力軸）との間で機械的に連結し駆動力を伝達あるいは切断する連結手段を構成している。このクラッチ板１６はブレーキ板１０の移動量より少なくとも大きな移動量によって解放する構成である。
上記固定板１５には円周方向に複数の挿入溝１５ａが開口形成され、クラッチ板１６は、挿入溝１５ａに挿抜される係合突起１６ａが突出形成される。クラッチ板１６と減速機構３との間にはスプリング１７が介挿されており、クラッチ板１６は常時固定板１５方向に付勢されている。
【００１７】
これらブレーキ機構２と、クラッチ機構４は、解放機構２０によりそれぞれブレーキ、クラッチを解放することができるようになっている。
解放機構２０は、ブレーキ機構２のブレーキ板１０を解放させるためのブレーキ解放機構２１と、クラッチ機構４のクラッチ板１６を解放させるためのクラッチ解放機構２７で構成されている。
ブレーキ解放機構２１は、解放アーム２２の一端２２ａが軸支され他端２２ｂをスライドさせることで一端２２ａを中心として揺動自在である。解放アーム２２の所定長さ位置とブレーキ板１０との間には連結アーム２３が連結固定されている。
クラッチ解放機構２７は、略Ｖ字型に折曲形成された解放アーム２８の折曲部２８ｃが軸支され他端２８ｂをスライドさせることで折曲部２８ｃを中心として揺動自在である。一端２８ａはクラッチ板１６に連結固定されている。
【００１８】
ブレーキ解放機構２１及びクラッチ解放機構２７の各解放アーム２２，２８の他端２２ｂ，２８ｂは電動機１の回転軸の方向と平行に位置しており、これら他端２２ｂ，２８ｂを結ぶ線上には、解放ケーブル３０が設けられる。解放ケーブル３０は、外皮３０ｂ内にスライド自在なケーブル３０ａが設けられたもので、外皮３０ｂは固定具３１を介して装置に固定されている。ケーブル３０ａの一端は、解放アーム２２の他端２２ｂに接続固定されており、他端は操作レバーに接続されている（不図示）。これら操作レバーと解放ケーブル３０により解放用操作手段が構成されている。
また、これら解放用アーム２２，２８の他端２２ｂ，２８ｂ間には所定の弾性力を有する弾性体３４が設けられている。図示の例では弾性体３４は所定のバネ力を有するコイルバネで構成されている。このコイルバネ３４は、少なくともクラッチ解放機構２７に設けられたスプリング１７より大きな弾性力（バネ力）を有する。
【００１９】
次に、上記構成による装置の動作を説明する。
通常状態では、図１（ａ）に示す如く、クラッチ機構４のクラッチ板１６が固定板１５に接し互いが連結固定されており、この状態はスプリング１７によって保持されている。そして、電動機１の回転作動時にはブレーキ機構２のブレーキ板１０が摩擦板１２から離れてブレーキが解放され、電動機１の停止でブレーキ板１０が摩擦板１２に接しブレーキが働くようになっている。このブレーキ力によりシャッターカーテンは、停止状態に保持される。
【００２０】
電動機１に対する電力の供給の停止時（停電時や非常時）には手動操作でシャッターカーテンを開閉操作する。
シャッターカーテンを開閉操作するには、ブレーキ機構２のブレーキと、クラッチ機構４のクラッチとの両方またはいずれか一方を解放する必要がある。
始めに操作者が図示しない操作レバーを操作することにより、解放ケーブル３０のケーブル３０ａが引っ張られる。
【００２１】
これにより図１（ｂ）に示すように、ケーブル３０ａは図中Ａ方向にスライドし、ブレーキ解放機構２１の解放レバー２２を同方向に引っ張る。解放レバー２２は一端２２ａを中心として揺動して、摩擦板１２からブレーキ板１０を離す。
これにより、電動機１の回転軸が自由状態となり、電動機１のコーキングトルク、及び減速機構３の減速比（摩擦力）によって、出力軸（巻取り軸）はゆっくりと回り始める。即ち、巻取り軸に設けられた平衡用スプリングが平衡状態となる位置までこの平衡用のスプリングのバネ力によりシャッターカーテンはゆっくりと上下動する。
【００２２】
尚、図１（ｂ）に示すようなブレーキ機構２のブレーキを解放した状態では、まだクラッチ機構４のクラッチは解放されない。即ち、クラッチ機構４のスプリング１７のバネ力と、固定板１５へのクラッチ板１６の噛み合い力に対して、引っ張り力が弱く、コイルバネ３４のみ伸長した状態にある。
この後、ケーブル３０ａを引っ張った状態にてブレーキが開放された電動機１が回転し、出力軸にかかるトルクが軽減し所定の値以下になると、クラッチ機構４のクラッチ板１６が固定板１５から離れる（図１（ｃ）参照）。
クラッチ板１６と固定板１５の連結、解放は以下の条件がある。
固定板１５に対するクラッチ板１６の連結時→出力軸にかかるトルク＋スプリング１７のバネ力（圧縮）≧コイルバネ３４のバネ力（引っ張り）
固定板１５に対するクラッチ板１６の解放時→出力軸にかかるトルク＋スプリング１７のバネ力（圧縮）＜コイルバネ３４のバネ力（引っ張り）
そして、クラッチ板１６が固定板１５から離れると、固定板１５の挿入溝１５ａからクラッチ板１６の係合突起１６ａが抜き出る。クラッチ板１６は、ブレーキ機構２のブレーキ解放後に出力軸にかかるトルクが軽減されるまで電動機１が回転し、トルクが所定の値以下になったとき解放されることになる（解放される所定トルクはコイルバネ３４のバネ力（引っ張り）により決定する）。
これにより、クラッチ機構４のクラッチ解放の時点で巻取り軸は平衡用スプリングによりシャッターカーテンの荷重がつり合う方向に回転し、出力軸にかかるトルクは軽減されているため、このクラッチ解放を小さな力で行え、解放時の音も低くできる。また、クラッチ解放時にシャッターカーテンが急速に上下動することを防止できる。
このクラッチ解放後に、操作者はシャッターカーテンを手動で開閉させることができる。
【００２３】
次に、図２に示すのは、本発明の第２実施形態を示す側面図である。同図（ａ）を用いて構成を説明すると、この実施形態では、前記実施形態の減速機構３とクラッチ機構４の機能を有する減速クラッチ機構４０を備えている。この減速クラッチ機構４０は、電動機１の回転軸の回転を減速させ、また、この回転を出力軸（巻取り軸）に対し連結あるいは解放自在に構成されている。
減速クラッチ機構４０は、電動機１の回転軸周面に形成されたギヤ４１と、このギヤ４１に歯合する複数段の遊星ギヤ４２，４３と、円筒形状で内周面にギヤ４４ａを有する内歯車（インターナルギヤ）４４で構成されている。内歯車４４には、押し戻しバネ１７ａ（図１のスプリング１７と同様）が設けられ、内歯車４４は図２（ａ）の初期状態への復帰力が付勢されている。
【００２４】
図示の遊星ギヤ４２は、回転円盤４２ａの周方向に等角度で３か所にそれぞれ軸支され、ギヤ面は一方がギヤ４１に歯合し他方がインターナルギヤ４４のギヤ４４ａに歯合している。これにより、電動機１の回転軸の回転で遊星ギヤ４２を軸支する回転円盤４２ａがインターナルギヤ４４の内部で周方向に所定の減速比で回転する。回転円盤４２ａの中心にはギヤ４２ｃが設けられ、次段の遊星ギヤ４３に歯合している。遊星ギヤ４３も遊星ギヤ４２同様の構成であり、ギヤ４２ｃの回転を所定比で減速して回転円盤４３ｃを回転させる。
上記減速クラッチ機構４０では、電動機１の回転を２段の減速比で出力軸に出力する。
【００２５】
上記インターナルギヤ４４は、回転方向に固定され軸方向にスライド自在な構成である。このインターナルギヤ４４には、前記コイルバネ３４の端部が接続されており、解放ケーブル３０の操作によりスライド自在である。
即ち、図２（ｂ）に示すように、前記実施の形態同様にケーブル３０ａが引っ張られると、前記ブレーキ解放機構２１によりブレーキ板１０のブレーキが解放される。この後、図２（ｃ）に示すように、同ケーブル３０ａの引っ張り力はコイルバネ３４を介してインターナルギヤ４４を図中Ａ方向にスライドさせる。このスライド量は少なくともインターナルギヤ４４が遊星ギヤ４３との歯合状態を解放する長さに設定しておく。インターナルギヤ４４のスライドにより、電動機１側と、出力軸（巻取り軸）との結合は、遊星ギヤ４３部分で解放される。即ち、インターナルギヤ４４は電動機１と出力軸との間で駆動力を連結あるいは切断する連結手段を構成している。
【００２６】
この実施形態においても、減速クラッチ機構４０は、ブレーキ機構２のブレーキ解放後に出力軸にかかるトルクが軽減されるまで電動機１が回転し、トルクが所定の値以下になったとき解放されることになる。即ち、ブレーキ機構２のブレーキ解放で電動機１の回転軸が自由状態となり、電動機１のコーキングトルク、及び減速クラッチ機構４０の減速比（摩擦力）によって、平衡用スプリングが平衡状態となる位置まで出力軸（巻取り軸）がゆっくりと回り始めこの平衡用のスプリングのバネ力によりシャッターカーテンはゆっくりと上下動する。
したがって、減速クラッチ機構４０のクラッチ解放の時点で巻取り軸は平衡用スプリングによりシャッターカーテンの荷重がつり合う方向に回転し、出力軸にかかるトルクは軽減されているため、このクラッチ解放を小さな力で行え、解放時の音も小さくできる。また、クラッチ解放時にシャッターカーテンが急速に上下動することを防止できる。
このクラッチ解放後に、操作者はシャッターカーテンを手動で開閉させることができる。
【００２７】
上記実施の形態では、１本の解放ケーブル３０の操作でブレーキ機構２のブレーキを解放した後に、クラッチ機構４（あるいは減速クラッチ機構４０）のクラッチを解放する構成を説明したが、これらブレーキ機構２と、クラッチ機構４にそれぞれ個別に１本づつ解放ケーブル３０を設ける構成としてもよい。この場合、操作手順としてブレーキ機構２側の解放ケーブル３０を操作してブレーキを解放した後、クラッチ機構４側の解放ケーブル３０を操作してクラッチを解放させる。この構成では、コイルバネ３４の構成を省略できる。
【００２８】
上記実施の形態で説明した開閉体は窓シャッターなどのクローズシャッターのものの他に、各スラットにスリットが開口形成されたスリットシャッターに適用することもできる。特に、これらのシャッターにおいて巻取り軸に平衡用のスプリングが設けられた構成のものでは、この平衡用スプリングのバネバランスの状態変化にかかわらず、電動機１側と巻取り軸側との連結状態を容易に解放でき、手動で簡単にシャッターを開閉させることができるようになる。
また、出力軸側は開閉体の巻取り軸であることに限定されることはなく、出力軸が電動機に対して回転方向に負荷を与える場合がある構成において、これら出力軸とブレーキ付電動機との間の連結を解放させる機構として広く適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、回転軸停止時にブレーキが働くよう構成されたブレーキ付電動機がクラッチ機構を介して出力軸に連結される構成において、電動機の停止時であってもブレーキを解放した後にクラッチを解放する構成とされているため、電動機への電源が供給されない状態においても、電動機と出力軸との連結を小さな力で解放させることができ、操作時の衝撃音を小さくできる。
出力軸が開口部を昇降自在なシャッターの巻取り軸に連結され、該巻取り軸の回転によってシャッターカーテンを巻取り開閉させ、巻取り軸に平衡用のスプリングが設けられた構成においては、例え、電動機の停止状態でスプリングのバネバランスがくずれていても始めにブレーキが解除され、このブレーキの解除でスプリングのバネバランスが平衡する位置までシャッターが昇降した後にクラッチが解放されるため、クラッチの解放を小さな力で容易に行えるようになる。これにより、停電時や非常時などにシャッターを手動で容易に開閉できるようになる。
そして、上記ブレーキとクラッチは、ブレーキ解放機構とクラッチ解放機構によりそれぞれ解放されるため、各解放機構を操作する解放用操作手段にてブレーキの後にクラッチを解放させる操作を行う構成としたり、また、解放用操作手段をブレーキ解放後にクラッチが解放されるよう構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブレーキ付電動機のクラッチ解放装置の第１実施の形態を示す図。
【図２】同装置の第２実施形態を示す図。
【符号の説明】
１…電動機、２…ブレーキ機構、３…減速機構、４…クラッチ機構、１０…ブレーキ板、１６…クラッチ板、２１…ブレーキ解放機構、２７…クラッチ解放機構、３０…解放ケーブル、３４…コイルバネ、４０…減速クラッチ機構。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a clutch release device for an electric motor with a brake provided with a brake for holding this state when an open / close member such as a shutter is stopped. In particular, the clutch between the brake and the output shaft and the electric motor is manually operated. It relates to a device that can be easily released.
[0002]
[Prior art]
A motor with a brake that opens and closes a shutter, etc. is configured to hold the shutter curtain in a stopped state by operating the brake when the motor is stopped, and the shutter curtain can be manually opened and closed by releasing the brake. It has become. The shutter curtain is provided with a balancing spring on the winding shaft, and the weight of the shutter curtain is balanced by the spring.
And, the brake is A. A configuration in which a clutch provided on an output shaft (near a connecting portion with the shutter winding portion) is released; Two systems are generally used: a configuration in which the brake of the electric motor is released.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
A. Problems of the configuration for releasing the clutch provided on the output side When a load of the shutter curtain is applied to the output shaft, a large force is required to release the clutch. This is because (1) when the balance between the winding shaft spring and the shutter curtain load is poor, (2) the setting of the lower limit switch that detects the lower limit position of the shutter curtain is overrun. When the shutter curtain is lowered to this lower limit position, the load on the shutter curtain is applied to the floor surface and is unbalanced with the winding shaft spring torque. (3) With the slit shutter, the shutter curtain is fully closed. This occurs when all the load is applied to the floor surface and all the torque of the spring of the winding shaft is applied to the output shaft (for example, about 50 kg.cm).
Further, when the clutch is released in the above-described state, the winding shaft suddenly rotates in the direction in which the load of the spring and the shutter curtain is balanced, so that an impact sound is generated. At the same time, the shutter curtain starts to move up and down rapidly.
[0004]
B. Problems of the configuration for releasing the brake of the motor Since the speed reduction mechanism is provided between the output shaft and the motor, it can be released relatively easily (with a small force) even if a large torque is applied to the output shaft. . However, when the load of the winding shaft spring and the shutter curtain are balanced, the inertia, caulking torque, frictional force, etc. of the rotor inside the motor are increased by the speed reduction mechanism and act as brake torque, so it is difficult to open and close manually. Needed a lot of power.
[0005]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and it is possible to release the connection between the brake-equipped motor and the output shaft, which are configured so that the brake works when the rotating shaft is stopped, with a small force. It is an object of the present invention to provide a clutch release device for an electric motor with a brake that can reduce an impact sound.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the clutch release device for an electric motor with brake according to the present invention is connected to the output shaft in order to hold the output shaft in a rotationally fixed state even when there is a rotational load from the output shaft side when the rotation is stopped. In the clutch release device for an electric motor with a brake having a brake mechanism 2 for applying a brake to the rotating shaft,
A clutch mechanism 4 provided between the electric motor 1 and the output shaft, and capable of connecting or releasing the rotary shaft and the output shaft of the electric motor 1 by movement of the clutch plate 16;
A brake release mechanism 21 for moving the brake of the electric motor 1 in the brake release direction;
A clutch release mechanism 27 for moving the clutch plate 16 provided in the clutch mechanism 4 in the clutch release direction;
And after releasing the brake by the brake release mechanism 21, the clutch by the clutch release mechanism 27 is released.
[0007]
The brake release mechanism 21 includes a release arm 22 that moves the brake plate 10 provided in the brake in the release direction, and a release operation means 30 that is connected to the release arm 22 and is manually operated to move. The clutch release mechanism 27 includes a release arm 28 that moves the clutch plate 16 provided in the clutch mechanism 4 in the release direction, and a release operation means 30 that is connected to the release arm 28 and is manually operated to move. Consists of.
[0008]
The release operating means 30 includes a release cable 30a having a predetermined length connected to the release arms 22 and 28, and a release cable 30a that is provided at the other end of the release cable 30a and is manually operated via the release cable 30a. And an operating lever for applying a force for moving the release arms 22 and 28.
[0009]
The release operating means 30 includes a release cable 30a having a predetermined length connected to the release arm 22 of the brake release mechanism 21 and a release cable 30a provided at the other end of the release cable 30a by manual operation. An operating lever for applying a force to move the release arm 22 through 30a, and a predetermined arm between the release arm 22 of the brake release mechanism 21 and the release arm 28 of the clutch mechanism 4. An elastic body 34 having a spring force is provided,
The clutch is released by the clutch release mechanism 27 after the brake is released by the brake release mechanism 21 by manual operation of the operation lever.
[0010]
The clutch mechanism includes rotating disks 42a and 43a that support a plurality of planetary gears 42 and 43 for decelerating the rotation of the rotating shaft of the electric motor 1 at a predetermined ratio and are connected to an output shaft;
A gear 44a that is formed in a substantially cylindrical shape and meshes with the planetary gears 42 and 43 on the inner peripheral surface thereof, and the meshing with the planetary gears 42 and 43 by the movement of the planetary gears 42 and 43 in the axial direction is performed. An internal gear 44 to be released,
The release operating means 30 is connected to the internal gear 44, and the reduction gear mechanism 40 is configured to release the connection between the electric motor 1 and the output shaft by the movement of the internal gear 44.
[0011]
The output shafts of the clutch mechanisms 4 and 40 may be connected to a winding shaft of an opening / closing body that opens and closes the opening.
[0012]
Further, the output shaft of the clutch mechanisms 4 and 40 is connected to a winding shaft of a shutter whose opening is movable up and down, and the winding shaft holds the stopped state when stopped regardless of the opening / closing position of the shutter. It is good also as a structure provided with the spring for balance for this.
[0013]
The operation of the above configuration will be described. When the electric motor 1 is stopped, the rotating shaft is fixedly held by the brake mechanism 2, and the brake is released when the electric motor 1 is operated.
When the rotating shaft is rotated in a state where power to the electric motor 1 is not supplied, such as during a power failure or emergency, the brake plate 10 is moved via the release lever 22 of the brake release mechanism 21 by operating the operation lever and pulling the release cable 30a. And release the brake.
The release lever 28 of the clutch release mechanism 27 is connected to the release lever 22 of the brake release mechanism 21 via an elastic body 34 having a predetermined spring force, and torque applied to the output shaft (side) after the brake is released. The clutch can be released when becomes below a predetermined value.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of a clutch release device for an electric motor with brake according to the present invention. The configuration will be described with reference to FIG.
The electric motor 1 is a tubular motor, and opens and closes a lightweight opening / closing body such as a window shutter. The electric motor 1 is provided with a brake mechanism 2.
The rotating shaft of the electric motor 1 is connected to the rotating shaft of the clutch mechanism 4 via the speed reduction mechanism 3. The speed reduction mechanism 3 is provided with a speed reduction gear, and decelerates the rotation of the electric motor 1 to output it to the clutch mechanism 4. The clutch mechanism 4 is connected to a winding shaft (not shown) that winds the shutter curtain on the output shaft side, and the winding shaft is connected to or released from the electric motor 1 by the clutch operation of the clutch mechanism 4.
[0015]
The brake mechanism 2 is configured by an electromagnetic brake and moves the brake plate 10 in conjunction with the operation of the electric motor 1 to switch the rotation of the rotating shaft of the electric motor 1 so that it is fixed or freely rotatable.
The brake plate 10 is urged in a direction in contact with the friction plate 12 by a spring 11. When the electric motor 1 rotates, the electromagnetic force of the electromagnetic coil works to release the brake plate 10 from the friction plate 12 and release the brake. During the rotation, the electromagnetic force of the electromagnetic coil is released, and the brake plate 10 is brought into contact with the friction plate 12 by the urging force of the spring 11 to apply the brake. The brake plate 10 is configured such that the brake can be released by movement of about 1 mm.
[0016]
The clutch mechanism 4 includes a fixed plate 15 fixed to the take-up shaft, and a clutch plate 16 that can be connected to or released from the fixed plate 15 by insertion / extraction. The clutch plate 16 constitutes a coupling means that mechanically couples between the electric motor 1 and the winding shaft (output shaft) to transmit or disconnect the driving force. The clutch plate 16 is configured to be released by a movement amount that is at least larger than the movement amount of the brake plate 10.
The fixing plate 15 is formed with a plurality of insertion grooves 15a in the circumferential direction, and the clutch plate 16 is formed with an engaging protrusion 16a that is inserted into and removed from the insertion groove 15a. A spring 17 is inserted between the clutch plate 16 and the speed reduction mechanism 3, and the clutch plate 16 is always urged toward the fixed plate 15.
[0017]
The brake mechanism 2 and the clutch mechanism 4 can release a brake and a clutch by a release mechanism 20, respectively.
The release mechanism 20 includes a brake release mechanism 21 for releasing the brake plate 10 of the brake mechanism 2 and a clutch release mechanism 27 for releasing the clutch plate 16 of the clutch mechanism 4.
The brake release mechanism 21 is swingable about the one end 22a by supporting the one end 22a of the release arm 22 and sliding the other end 22b. A connecting arm 23 is connected and fixed between a predetermined length position of the release arm 22 and the brake plate 10.
The clutch release mechanism 27 is swingable around the bent portion 28c by pivotally supporting a bent portion 28c of a release arm 28 bent in a substantially V shape and sliding the other end 28b. One end 28 a is connected and fixed to the clutch plate 16.
[0018]
The other ends 22b and 28b of the release arms 22 and 28 of the brake release mechanism 21 and the clutch release mechanism 27 are located in parallel with the direction of the rotation axis of the electric motor 1, and on the line connecting these other ends 22b and 28b, A release cable 30 is provided. The release cable 30 is provided with a slidable cable 30 a in the outer skin 30 b, and the outer skin 30 b is fixed to the apparatus via a fixture 31. One end of the cable 30a is connected and fixed to the other end 22b of the release arm 22, and the other end is connected to an operation lever (not shown). These operating levers and the release cable 30 constitute release operating means.
An elastic body 34 having a predetermined elastic force is provided between the other ends 22b and 28b of the release arms 22 and 28. In the illustrated example, the elastic body 34 is configured by a coil spring having a predetermined spring force. The coil spring 34 has at least an elastic force (spring force) greater than that of the spring 17 provided in the clutch release mechanism 27.
[0019]
Next, the operation of the apparatus having the above configuration will be described.
In the normal state, as shown in FIG. 1A, the clutch plate 16 of the clutch mechanism 4 is in contact with and fixedly connected to the fixed plate 15, and this state is held by a spring 17 . When the electric motor 1 is rotated, the brake plate 10 of the brake mechanism 2 is separated from the friction plate 12 and the brake is released. When the electric motor 1 is stopped, the brake plate 10 comes into contact with the friction plate 12 so that the brake works. The shutter curtain is held in a stopped state by this braking force.
[0020]
When the supply of electric power to the electric motor 1 is stopped (during power failure or emergency), the shutter curtain is manually opened and closed.
In order to open and close the shutter curtain, it is necessary to release the brake of the brake mechanism 2 and / or the clutch of the clutch mechanism 4.
First, when the operator operates an operation lever (not shown), the cable 30a of the release cable 30 is pulled.
[0021]
As a result, as shown in FIG. 1B, the cable 30a slides in the direction A in the drawing and pulls the release lever 22 of the brake release mechanism 21 in the same direction. The release lever 22 swings about the one end 22 a to release the brake plate 10 from the friction plate 12.
As a result, the rotating shaft of the electric motor 1 becomes free, and the output shaft (winding shaft) starts to rotate slowly due to the coking torque of the electric motor 1 and the reduction ratio (friction force) of the speed reduction mechanism 3. That is, the shutter curtain slowly moves up and down by the spring force of the balancing spring until the balancing spring provided on the winding shaft reaches a balanced state.
[0022]
In the state where the brake of the brake mechanism 2 is released as shown in FIG. 1B, the clutch of the clutch mechanism 4 is not yet released. That is, the pulling force is weak with respect to the spring force of the spring 17 of the clutch mechanism 4 and the meshing force of the clutch plate 16 with respect to the fixed plate 15, and only the coil spring 34 is extended.
Thereafter, when the motor 1 with the brake released is rotated in a state where the cable 30a is pulled, and the torque applied to the output shaft is reduced to a predetermined value or less, the clutch plate 16 of the clutch mechanism 4 is separated from the fixed plate 15. (See FIG. 1 (c)).
The connection and release of the clutch plate 16 and the fixed plate 15 have the following conditions.
When the clutch plate 16 is connected to the fixed plate 15 → Torque applied to the output shaft + spring force (compression) of the spring 17 ≧ spring force (pull) of the coil spring 34
When releasing the clutch plate 16 with respect to the fixed plate 15 → torque applied to the output shaft + spring force (compression) of the spring 17 <spring force (pull) of the coil spring 34
When the clutch plate 16 is separated from the fixed plate 15, the engagement protrusion 16 a of the clutch plate 16 is extracted from the insertion groove 15 a of the fixed plate 15. The clutch plate 16 is released when the motor 1 rotates until the torque applied to the output shaft is reduced after the brake of the brake mechanism 2 is released, and the clutch plate 16 is released when the torque becomes a predetermined value or less (the predetermined torque to be released). Is determined by the spring force (pulling) of the coil spring 34).
As a result, when the clutch mechanism 4 is released, the take-up shaft rotates in the direction in which the load of the shutter curtain is balanced by the balancing spring, and the torque applied to the output shaft is reduced. It can be done and the sound when released can be lowered. Further, it is possible to prevent the shutter curtain from rapidly moving up and down when the clutch is released.
After releasing the clutch, the operator can manually open and close the shutter curtain.
[0023]
Next, FIG. 2 is a side view showing a second embodiment of the present invention. The configuration will be described with reference to FIG. 5A. In this embodiment, a speed reduction clutch mechanism 40 having functions of the speed reduction mechanism 3 and the clutch mechanism 4 of the above embodiment is provided. The speed reduction clutch mechanism 40 is configured to decelerate the rotation of the rotating shaft of the electric motor 1 and to connect or release the rotation with respect to the output shaft (winding shaft).
The speed reduction clutch mechanism 40 includes a gear 41 formed on the circumferential surface of the rotating shaft of the electric motor 1, a plurality of planetary gears 42 and 43 meshing with the gear 41, and a cylindrical shape having a gear 44a on the inner circumferential surface. A gear (internal gear) 44 is used. The internal gear 44 is provided with a push-back spring 17a (similar to the spring 17 in FIG. 1), and the internal gear 44 is biased with a return force to the initial state in FIG.
[0024]
The illustrated planetary gear 42 is pivotally supported at three equiangular positions in the circumferential direction of the rotating disk 42 a, one of the gear surfaces meshes with the gear 41 and the other meshes with the gear 44 a of the internal gear 44. ing. As a result, the rotating disk 42 a that supports the planetary gear 42 by the rotation of the rotating shaft of the electric motor 1 rotates at a predetermined reduction ratio in the circumferential direction inside the internal gear 44. A gear 42c is provided at the center of the rotating disk 42a and meshes with the planetary gear 43 at the next stage. The planetary gear 43 has the same configuration as the planetary gear 42, and rotates the rotating disk 43c by reducing the rotation of the gear 42c by a predetermined ratio.
The reduction clutch mechanism 40 outputs the rotation of the electric motor 1 to the output shaft at a two-stage reduction ratio.
[0025]
The internal gear 44 is configured to be fixed in the rotational direction and slidable in the axial direction. The internal gear 44 is connected to the end of the coil spring 34 and is slidable by operating the release cable 30.
That is, as shown in FIG. 2B, when the cable 30a is pulled as in the above embodiment, the brake of the brake plate 10 is released by the brake release mechanism 21. Thereafter, as shown in FIG. 2C, the pulling force of the cable 30a causes the internal gear 44 to slide in the direction A in the drawing via the coil spring 34. This sliding amount is set to a length at least so that the internal gear 44 releases the meshing state with the planetary gear 43. By the sliding of the internal gear 44, the connection between the motor 1 side and the output shaft (winding shaft) is released at the planetary gear 43 portion. That is, the internal gear 44 constitutes a connecting means for connecting or disconnecting the driving force between the electric motor 1 and the output shaft.
[0026]
Also in this embodiment, the speed reduction clutch mechanism 40 is released when the motor 1 rotates until the torque applied to the output shaft is reduced after the brake of the brake mechanism 2 is released, and the torque becomes less than a predetermined value. Become. That is, when the brake mechanism 2 is released, the rotating shaft of the electric motor 1 is in a free state, and is output to a position where the balancing spring is in an equilibrium state by the coking torque of the electric motor 1 and the reduction ratio (friction force) of the reduction clutch mechanism 40 The shaft (winding shaft) starts to rotate slowly, and the shutter curtain slowly moves up and down by the spring force of this balancing spring.
Therefore, when the clutch of the speed reduction clutch mechanism 40 is released, the winding shaft rotates in the direction in which the load of the shutter curtain is balanced by the balancing spring, and the torque applied to the output shaft is reduced. This can be done, and the sound at the time of release can be reduced. Further, it is possible to prevent the shutter curtain from rapidly moving up and down when the clutch is released.
After releasing the clutch, the operator can manually open and close the shutter curtain.
[0027]
In the above embodiment, the configuration in which the clutch of the clutch mechanism 4 (or the deceleration clutch mechanism 40) is released after releasing the brake of the brake mechanism 2 by operating one release cable 30 has been described. The release cable 30 may be provided for each of the clutch mechanisms 4 individually. In this case, as an operating procedure, the release cable 30 on the brake mechanism 2 side is operated to release the brake, and then the release cable 30 on the clutch mechanism 4 side is operated to release the clutch. In this configuration, the configuration of the coil spring 34 can be omitted.
[0028]
The opening / closing body described in the above embodiment can be applied to a slit shutter in which a slit is formed in each slat in addition to a closed shutter such as a window shutter. In particular, in these shutters having a structure in which a spring for balancing is provided on the winding shaft, the connection state between the motor 1 side and the winding shaft side is maintained regardless of the change in the spring balance of the spring for balancing. It can be easily released and the shutter can be easily opened and closed manually.
Further, the output shaft side is not limited to the winding shaft of the opening / closing body, and in a configuration in which the output shaft may apply a load in the rotational direction to the motor, the output shaft and the motor with brake are It can be widely applied as a mechanism for releasing the connection between the two.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a configuration in which a brake-equipped motor configured to operate a brake when the rotating shaft is stopped is connected to an output shaft via a clutch mechanism, the clutch is released after the brake is released even when the motor is stopped. Since it is configured to release, even when the power to the motor is not supplied, the connection between the motor and the output shaft can be released with a small force, and the impact sound during operation can be reduced.
For example, in an arrangement in which the output shaft is connected to the winding shaft of a shutter whose opening is movable up and down, the shutter curtain is wound and opened by rotation of the winding shaft, and a spring for balancing is provided on the winding shaft. Even if the spring balance of the spring is lost while the motor is stopped, the brake is released first, and the release of this brake releases the clutch after the shutter is raised and lowered to a position where the spring balance of the spring is balanced. Release can be easily performed with a small force. As a result, the shutter can be easily opened and closed manually in the event of a power failure or emergency.
And since the brake and the clutch are respectively released by the brake release mechanism and the clutch release mechanism, the release operation means for operating each release mechanism performs an operation to release the clutch after the brake, The release operating means is configured such that the clutch is released after the brake is released.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a clutch release device for an electric motor with brake according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric motor, 2 ... Brake mechanism, 3 ... Deceleration mechanism, 4 ... Clutch mechanism, 10 ... Brake plate, 16 ... Clutch plate, 21 ... Brake release mechanism, 27 ... Clutch release mechanism, 30 ... Release cable, 34 ... Coil spring, 40 ... Deceleration clutch mechanism.

Claims

A clutch release device for a brake-equipped motor having a brake mechanism for braking the rotary shaft connected to the output shaft in order to hold the output shaft in a rotationally fixed state even when there is a rotational load from the output shaft side when the rotation is stopped In
A clutch mechanism provided between the electric motor and the output shaft, and capable of connecting or releasing the rotating shaft and the output shaft of the electric motor by moving the clutch plate;
A brake release mechanism for moving the brake of the electric motor in a brake release direction;
A clutch release mechanism for moving the clutch plate provided in the clutch mechanism in a clutch release direction;
With
The brake release mechanism includes a release arm that moves a brake plate provided in the brake in a release direction, and a release operation unit that is connected to the release arm and manually moves.
The clutch release mechanism includes a release arm that moves a clutch plate provided in the clutch mechanism in a release direction, and a release operation unit that is connected to the release arm and is manually operated to move.
The release operation means of the brake release mechanism includes a release cable having a predetermined length connected to the release arm of the brake release mechanism, and a manual operation through the release cable provided at the other end of the release cable. An operating lever for applying a force to move the release arm,
By providing an elastic body having a predetermined spring force between the release arm of the brake release mechanism and the release arm of the clutch mechanism,
A clutch release device for an electric motor with brake, wherein the clutch is released by the clutch release mechanism after the brake is released by the brake release mechanism by manual operation of the operation lever .

The clutch plate provided in the clutch mechanism is always urged in the clutch direction by a spring, and the spring force of the elastic body provided between the release arm of the brake release mechanism and the release arm of the clutch mechanism. 2. The clutch release device for an electric motor with brake according to claim 1, wherein the direction is set larger than the spring force of the spring.

A clutch release device for a brake-equipped motor having a brake mechanism for braking the rotary shaft connected to the output shaft in order to hold the output shaft in a rotationally fixed state even when there is a rotational load from the output shaft side when the rotation is stopped In
A clutch mechanism provided between the electric motor and the output shaft, and capable of connecting or releasing the rotating shaft and the output shaft of the electric motor;
A brake release mechanism for moving the brake of the electric motor in a brake release direction;
A clutch release mechanism provided in the clutch mechanism;
With
After the release of the brake by the brake release mechanism, the clutch is released by the clutch release mechanism,
The clutch mechanism includes a rotating disk that supports a plurality of planetary gears for decelerating rotation of a rotating shaft of an electric motor at a predetermined ratio and is connected to an output shaft;
An internal gear that is formed in a substantially cylindrical shape and has a gear that meshes with the planetary gear on an inner peripheral surface, and that is disengaged from the planetary gear by movement of the planetary gear in the axial direction. ,
It said release manipulation means constituting the clutch release mechanism is connected to the internal gear, the clutch release device of the speed reduction clutch mechanism der Lube rake with electric motor to release the connection between the motor output shaft by the movement of the internal gear.

The output shaft of the clutch mechanism is connected to a winding shaft of a shutter whose opening is movable up and down, and the winding shaft is a balancing spring for holding the stopped state when stopped regardless of the opening / closing position of the shutter. The clutch release device for an electric motor with brake according to any one of claims 1 to 3 , wherein: