門扉の制動装置
【課題】ゴムのように変形しない金属等の硬質製の車輪であっても、車輪がロックして滑走しないように制動する門扉の制動装置を提供する。
【解決手段】制輪子２２と回転体２１と付勢手段２３とを備えており、制輪子２２と回転体２１とが滑り始めるときの最大制動トルクＴmaxが、車輪Ｗと接地面とが滑り始めるときの最大静止トルクＴsmaxよりも小さい。車輪Ｗと接地面との摩擦力で生じるトルクＴsが最大制動トルクＴmaxを超えているときに、回転体２１が制輪子２２に対して摺動回転し、車輪Ｗがロックして滑走することがない。車輪Ｗと接地面との摩擦に加えて、摺動回転による摩擦が働くことにより、門扉Ｇを早期に停止させることができる。門扉Ｇが支柱や車両等に衝突するおそれがない。
【解決手段】制輪子２２と回転体２１と付勢手段２３とを備えており、制輪子２２と回転体２１とが滑り始めるときの最大制動トルクＴmaxが、車輪Ｗと接地面とが滑り始めるときの最大静止トルクＴsmaxよりも小さい。車輪Ｗと接地面との摩擦力で生じるトルクＴsが最大制動トルクＴmaxを超えているときに、回転体２１が制輪子２２に対して摺動回転し、車輪Ｗがロックして滑走することがない。車輪Ｗと接地面との摩擦に加えて、摺動回転による摩擦が働くことにより、門扉Ｇを早期に停止させることができる。門扉Ｇが支柱や車両等に衝突するおそれがない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、門扉の制動装置に関する。さらに詳しくは、地面やレール等の上を転動する車輪を備える門扉に取り付けられ、門扉の移動を制動する制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
門扉には、その移動を円滑に保つため、また、門扉の重量を支持するために、地面やレール等の上を転動する車輪を備えているものがある。
このような門扉は、車輪を設けたことによって移動が円滑となるが、移動抵抗が小さいため移動速度が高速になるおそれがある。特に、重量が重い門扉の場合、一旦移動しはじめると、慣性力が働いて、停止させるのに大きな力を必要とする。そのため、勢いよく門扉を移動させると、制御ができず、門扉が戸当り柱に衝突して、門扉の破損、故障等を招くおそれがあった。
また一般に、門扉は、閉じた状態、開けた状態において、鎌錠や路面に設けた穴に金属製の棒を挿入する所謂落し錠等で移動しないように固定できるが、施錠をし忘れた場合、特に強風のときに、風圧を受けて門扉が勝手に移動する場合があり、門を通ろうとする人や車両等に衝突したり、門扉が支柱に衝突して破損、故障を招くおそれがあった。
【０００３】
そこで、車輪に制動装置を取り付けて、門扉の移動速度が高速にならないようにし、また、門扉を開けた状態でも固定できるようにする技術が考案されている（特許文献１，２，３）。
【０００４】
しかるに、従来の制動装置は車輪を完全に停止することを目的としていたため、門扉に働く外力が強いと、車輪がロックした状態で滑走し、門扉の停止までの距離が大きくなり、門扉が支柱や車両等に衝突するおそれがあるという問題がある。これは、門扉に取り付けられる車輪はステンレス製のものが多く、接地面との摩擦が小さいためである。特に雨や雪が降ったときには、さらに車輪と接地面との摩擦が小さくなり、より門扉が滑走しやすくなる。また、接地面との摩擦抵抗を増やす目的から、車輪をゴム材料にて形成したものもあるが、長期間門扉を移動せずに放置しておくと、門扉の自重によって地面と接地する車輪のゴム部分が変形し、門扉の開閉に際して変形した車輪を転動することになり、品質感の悪い動作を呈するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０９４５７９号公報
【特許文献２】特許第４１８２０２１号公報
【特許文献３】特許第４３７４３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、ゴムのように変形しない金属等の硬質製の車輪であっても、車輪がロックして滑走しないように制動する門扉の制動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】
【０００７】
第１発明の門扉の制動装置は、門扉に取り付けられた車輪を制動する制動装置であって、該制動装置の最大制動トルクが、前記車輪と接地面とが滑り始めるときの最大静止トルクよりも小さく、前記車輪と接地面との摩擦力で生じるトルクが前記最大制動トルクを超えているときに、前記車輪を摺動回転させることを特徴とする。
第２発明の門扉の制動装置は、第１発明において、前記最大制動トルクが、前記車輪と接地面との動摩擦力で生じる動トルクよりも小さいことを特徴とする。
第３発明の門扉の制動装置は、門扉に取り付けられた車輪を制動する制動装置であって、制輪子と、前記車輪の回転に伴って前記制輪子と相対的に回転する回転体と、前記制輪子に前記回転体に対する制動力を付勢する付勢手段とを備えており、前記制輪子と前記回転体とが滑り始めるときの最大制動トルクが、前記車輪と接地面とが滑り始めるときの最大静止トルクよりも小さいことを特徴とする。
第４発明の門扉の制動装置は、第３発明において、前記最大制動トルクが、前記車輪と接地面との動摩擦力で生じる動トルクよりも小さいことを特徴とする。
第５発明の門扉の制動装置は、第３または第４発明において、前記制動力を調整する制動力調整手段を備えることを特徴とする。
第６発明の門扉の制動装置は、第３，第４または第５発明において、前記制動装置の制動を解除する解除手段を備えることを特徴とする。
第７発明の門扉の制御装置は、第３または第４発明において、前記回転体が前記車輪の車軸に固定されており、前記制輪子が前記車軸に回転自在に嵌められており、前記付勢手段がバネであることを特徴とする。
第８発明の門扉の制動装置は、第７発明において、前記バネの前記制輪子と反対側の端部の位置を調整する制動力調整手段を備えることを特徴とする。
第９発明の門扉の制動装置は、第７または第８発明において、前記制輪子は、前記回転体に接するゴム円板と、該ゴム円板に前記バネの付勢を伝達する円筒体とからなることを特徴とする。
第１０発明の門扉の制動装置は、第９発明において、前記円筒体に円周方向に終端を有する溝が形成されており、該溝にストッパピンを挿入、抜去する解除手段を備えることを特徴とする。
第１１発明の門扉の制動装置は、第１０発明において、前記解除手段は、前記ストッパピンと、門扉の把手と、該ストッパピンと該門扉の把手とを接続するコントロールケーブルとを備え、前記門扉の把手の操作によって、前記ストッパピンが前記溝に挿入、抜去されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、車輪と接地面との摩擦力で生じるトルクが最大制動トルクを超えているときに、車輪を摺動回転させるので、車輪がロックして滑走することがない。また、車輪と接地面との摩擦に加えて、摺動回転による摩擦が働くことにより、門扉を早期に停止させることができる。そのため、門扉が支柱や車両等に衝突するおそれがない。
第２発明によれば、最大制動トルクが動トルクよりも小さいので、一旦車輪がロックして滑走したとしても、すぐに車輪が摺動回転するようになり、滑走し続けることがない。
第３発明によれば、最大制動トルクが、車輪と接地面とが滑り始めるときの最大静止トルクよりも小さいので、車輪と接地面との摩擦力で生じるトルクが最大制動トルクを超えているときに、回転体が制輪子に対して摺動回転し、車輪がロックして滑走することがない。また、車輪と接地面との摩擦に加えて、摺動回転による摩擦が働くことにより、門扉を早期に停止させることができる。そのため、門扉が支柱や車両等に衝突するおそれがない。
第４発明によれば、最大制動トルクが動トルクよりも小さいので、一旦車輪がロックして滑走したとしても、すぐに車輪が摺動回転するようになり、滑走し続けることがない。
第５発明によれば、制動力調整手段により、制動力を調整することによって、最大制動トルクを調整することができる。
第６発明によれば、常時制動状態とすることにより、門扉を開けた状態で固定することができ、風圧を受けて門扉が勝手に移動するおそれがない。また、解除手段で制動を解除することにより、門扉を円滑に移動することができる。
第７発明によれば、車輪と接地面との摩擦力で生じるトルクが最大制動トルクを超えているときに、回転体が制輪子に対して摺動回転し、車輪がロックして滑走することがない。また、車輪と接地面との摩擦に加えて、摺動回転による摩擦が働くことにより、門扉を早期に停止させることができる。そのため、門扉が支柱や車両等に衝突するおそれがない。
第８発明によれば、制動力調整手段でバネの圧縮長を変えることにより、制動力を調整でき、最大制動トルクを調整することができる。
第９発明によれば、ゴム円板が回転体に接することにより、回転体と制輪子との摩擦係数が大きくなる。また、円筒体により、ゴム円板にバネの付勢を均一に伝達することができる。
第１０発明によれば、常時ストッパピンを挿入状態とすることにより、制輪子が回転不能となるので、制動状態となり、門扉を開けた状態で固定することができ、風圧を受けて門扉が勝手に移動するおそれがない。また、解除手段でストッパピンを抜去状態とすることにより、制輪子が回転可能となるので、制動が解除され、門扉を円滑に移動することができる。
第１１発明によれば、ストッパピンと門扉の把手とがコントロールケーブルで接続されているので、人が門扉の把手を握り門扉を移動しようとすれば、その操作により制動が解除され、人が門扉の把手を離せば、その操作により制動状態となる。そのため、人は意識せずに制動の解除ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る制動装置の説明図である。
【図２】図１におけるII-II線矢視要部断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における門扉の側面図である。
【図４】同門扉の側面図であって、把手部分の拡大図である。
【図５】図４におけるＶ-Ｖ線矢視断面図である。
【図６】本発明の一実施形態における最大制動トルクの説明図である。
【図７】他の実施形態における最大制動トルクの説明図である。
【図８】本発明の一実施形態における門扉の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図８において、符号Ｇは、引戸形の門扉を示している。この門扉Ｇの下框１１には、複数の車輪Ｗが取付けられており、この車輪Ｗを転動させることによって、地面に敷設した２条のレールＲに沿って門扉Ｇを移動することができる。図８は門扉Ｇの閉状態であり、通路の一側に立設した戸当り支柱Ｐに門扉Ｇの縦框１２が当接し、図示しない錠によって戸当り支柱Ｐと門扉Ｇが施錠可能となっている。門扉Ｇを開状態とするには、縦框１２に設けられた把手４０をつかんで、門扉Ｇを戸当り支柱Ｐから離れる方向に向けて移動させればよい。このように、門扉Ｇは通路を開閉可能に移動する。
【００１１】
門扉Ｇに取り付けられた車輪Ｗの一つには、本発明の一実施形態に係る制動装置Ａが取り付けられている。
図１に示すように、門扉の下框１１には一対のベアリングユニット１３が下向きに取付けられており、そのベアリングユニット１３に、両端に車輪Ｗを有する車軸Ｓが軸支されている。車軸Ｓは、両端の車輪Ｗが２条のレールＲに嵌るような長さを有している。
【００１２】
制動装置Ａは、車軸Ｓにビス等で固定された円盤状の回転体２１と、車軸Ｓに回転自在に嵌められたゴム円板２２ａおよび円筒体２２ｂからなる制輪子２２とを備えている。ゴム円板２２ａと円筒体２２ｂの外径寸法は、回転体２１と同一であり、回転体２１、ゴム円板２２ａ、円筒体２２ｂの順にそれぞれの端面を接した状態で並べられている。
【００１３】
車軸Ｓには、バネ２３が挿入されており、バネ２３の一端は係止部材２４で車軸Ｓに対して係止されている。したがって、バネ２３は円筒体２２ｂと係止部材２４との間に挟まれ圧縮されており、バネ２３の弾性力により生じる制動力Ｆによって、制輪子２２を回転体２１に向かって付勢し、回転体２１と制輪子２２との摩擦力により制動トルクＴが生じるようになっている。
なお、回転体２１はゴム円板２２ａと接するため、回転体２１と制輪子２２との摩擦係数が大きくなる。また、円筒体２２ｂにより、ゴム円板２２ａにバネ２３の制動力Ｆを均一に伝達することができる。
【００１４】
係止部材２４は車軸Ｓに沿ってスライドすることができ、かつ、ビスを締めれば車軸Ｓに固定することができるようになっている。そのため、円筒体２２ｂと係止部材２４との間隔を調整することで、バネ２３の圧縮長を変えることができ、バネ２３の制動力Ｆを調整することができる。
なお、係止部材２４は、特許請求の範囲に記載の「制動力調整手段」に相当する。
【００１５】
図６に示すように、制動力Ｆは、回転体２１と制輪子２２とが滑り始めるときの最大制動トルクＴmaxが、車輪ＷとレールＲとの動摩擦力で生じる動トルクＴkよりも小さくなるように調整されている。ここで、最大制動トルクＴmaxは、制動力Ｆに比例した一定の値となることが知られている。また、動トルクＴkは、車輪ＷがロックしてレールＲ上を滑走することにより発生するトルクであって、車輪ＷとレールＲとの動摩擦係数や門扉Ｇの重量等から一定の値に定まることが知られている。したがって、あらかじめ動トルクＴｋを計測しておけば、最大制動トルクＴmaxが、動トルクＴkよりも小さくなるように制動力Ｆを調整することができる。
【００１６】
図２に示すように、円筒体２２ｂのバネ２３側端部の外周には、３本の溝２５が形成されており、その溝２５にストッパピン３１の先端が挿入できるようになっている。そのため、ストッパピン３１を溝２５に挿入すれば、円筒体２２ｂが回転不能となり、溝２５から抜去すれば、円筒体２２ｂが回転可能となる。
【００１７】
図１に示すように、ストッパピン３１は下框１１にベース３２を介して取り付けられており、その先端が円筒体２２ｂに対して接近離間できるようになっている。また、ストッパピン３１にはフランジ３３が形成されており、そのフランジ３３とベース３２の壁面との間にリターンバネ３４が挿入されている。ストッパピン３１の後端はコントロールケーブル３５の内部に通されたワイヤに接続されている。
したがって、ストッパピン３１はリターンバネ３４の弾性力により、常にその先端が円筒体２２ｂの溝２５に挿入されるように付勢されており、コントロールケーブル３５内部のワイヤで引かれているときにだけ、その先端が溝２５から抜去されるようになっている。
【００１８】
図３に示すように、コントロールケーブル３５は下框１１、縦框１２の内部を通って、縦框１２に設けられた把手４０に接続されている。
図４に示すように、把手４０は縦框１２の表裏に取り付けられた一対の握持部材４１，４１を有している。握持部材４１，４１はＣ字形をしており、それぞれの内部にＬ字形のレバー４２がピン等で回動自在に取り付けられている。レバー４２はＬ字形の一辺がグリップ４２ｇとなっており、もう一辺の先端に押動片４３が取り付けられ、縦框１２の内部に挿入されている。また、レバー４２は、ねじりコイルバネ等で押動片４３が引き上げられるように付勢されている。したがって、常時は、押動片４３は引き上げられており、人が握持部材４１とともにグリップ４２ｇを握れば、押動片４３が下がるようになっている。
【００１９】
図５に示すように、縦框１２の内部には棒状の受動片４４が、その中央付近で回動自在に軸支されている。受動片４４の一端は押動片４３の下方に位置しており、他端にはコントロールケーブル３５が接続されている。よって、押動片４３が下がれば、受動片４４の一端が押し下げられ、コントロールケーブル３５内部のワイヤが引き上げられる。
したがって、人が握持部材４１とともにグリップ４２ｇを握れば、コントロールケーブル３５内部のワイヤが引かれ、ストッパピン３１の先端が円筒体２２ｂの溝２５から抜去され、円筒体２２ｂが回転可能となる。また、常時は、ストッパピン３１の先端が円筒体２２ｂの溝２５に挿入され、円筒体２２ｂが回転不能となっている。すなわち、人が把手４０を握り門扉Ｇを移動しようとすれば、その操作により制動が解除され、人が把手４０を離せば、その操作により制動状態となる。そのため、人は意識せずに制動の解除ができる。
なお、これら把手４０、コントロールケーブル３５、ストッパピン３１は、特許請求の範囲に記載の「解除手段」に相当する。
【００２０】
つぎに、以上の構成を有する制動装置Ａの動作について説明する。
まず、人が把手４０を握っておらず、放置している状態では、ストッパピン３１の先端が円筒体２２ｂの溝２５に挿入され、円筒体２２ｂが回転不能となっている。
図６に示すように、この場合に、門扉Ｇが風圧等の外力を受けて動こうとすると、車輪ＷとレールＲとの摩擦力により車輪Ｗが回転しようとするトルクＴsが生じるが、回転体２１とゴム円板２２ａとの摩擦力で生じる制動トルクＴにより打ち消されて、門扉Ｇが制動される（図６におけるＡ領域）。すなわち、門扉Ｇの開閉状態によらず、常時は門扉Ｇが制動されて、風圧等を受けて門扉Ｇが勝手に移動するおそれがない。
【００２１】
門扉Ｇに加わる風圧等の外力が大きくなると、その外力の大きさに比例して、車輪Ｗが回転しようとするトルクＴsが大きくなる。このトルクＴsが、最大制動トルクＴmaxを超えると、回転体２１がゴム円板２２ａに対して摺動回転するようになる（図６におけるＢ）。すなわち、車輪Ｗが回転し、門扉Ｇが動き出す。
したがって、回転体２１が摺動回転することにより、車輪ＷがロックしてレールＲ上を滑走することを防ぐことができる。また、車輪ＷとレールＲとの摩擦に加えて、摺動回転による摩擦が働くことにより、車輪Ｗがロックした場合より、門扉Ｇを早期に停止させることができる。そのため、門扉Ｇが支柱や車両等に衝突するおそれがない。
【００２２】
つぎに、人が把手４０を握れば、ストッパピン３１の先端が円筒体２２ｂの溝２５から抜去され、円筒体２２ｂが回転可能となる。
この場合に、人が門扉Ｇを移動させる力を加えると、車輪ＷとレールＲとの摩擦力により車輪Ｗが回転しようとするトルクＴsが生じるが、制輪子２２は回転体２１とともに回転するため制動トルクＴが発生しない。すなわち、制動が解除され、門扉Ｇを円滑に移動することができる。
【００２３】
（その他の実施形態）
前記の実施形態では、制動力Ｆを、最大制動トルクＴmaxが、車輪ＷとレールＲとの動摩擦力で生じる動トルクＴkよりも小さくなるように調整したが（図６参照）、これに代えて、図７に示すように、制動力Ｆを、最大制動トルクＴmaxが、車輪ＷとレールＲとが滑り始めるときの最大静止トルクＴsmaxよりも小さくなるように調整してもよい。ここで、最大静止トルクＴsmaxは動トルクＴkよりも大きくなることが知られている。そのため、最大制動トルクＴmaxを大きくすることができ、より強く制動することができる。
この場合でも、理論的には、車輪ＷがロックしてレールＲ上を滑走することを防ぐことができる。しかし、何らかの原因で、一度車輪Ｗがロックしてしまうと、すぐにはロック状態から回復することはできない。最大制動トルクＴmaxが動トルクＴkよりも大きい場合には、車輪Ｗがロックしても、回転体２１が摺動回転しないからである。
この点、最大制動トルクＴmaxを動トルクＴkよりも小さくすれば、一度車輪Ｗがロックしたとしても、すぐに回転体２１が摺動回転するようになり、滑走し続けることがない。
【００２４】
また、本発明は前記実施形態の構成を有する制動装置Ａに限られず、その他の種々の構成を有する制動装置にも適用することができる。
例えば、制輪子を直接車輪に接触させる構成を有する制動装置に適用してもよい。この場合には、車輪が回転体と同様の役割を果たす。また、回転体をドラムとし、制輪子をブレーキシューとしたドラムブレーキの構成を有する制動装置に適用してもよい。この場合、ドラムが車輪とともに回転する構成のみならず、ドラムが固定され、ブレーキシューが車輪とともに回転する構成としてもよい。特許請求の範囲に記載の「前記車輪の回転に伴って前記制輪子と相対的に回転する回転体」は、回転体自体が回転する構成のみならず、制輪子が回転する構成も含まれ、制輪子と回転体が相対的に回転する構成を意味する。
要するに、制動装置の構成に限らず、最大制動トルクＴmaxが最大静止トルクＴsmaxあるいは動トルクＴkより小さく設定されており、外力によるトルクが最大制動トルクＴmaxを超えると、車輪Ｗを摺動回転させることができればよい。
【００２５】
また、前記実施形態では、複数取り付けられた車輪Ｗの一つに制動装置Ａを取り付けたが、複数の車輪Ｗに制動装置を取り付ける実施形態としてもよい。
また、解除手段は、コントロールケーブル３５を用いた機械式に限らず、電磁石等を用いた電気式としてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
２１ 回転体
２２ 制輪子
２２ａ ゴム円板
２２ｂ 円筒体
２３ バネ
２４ 係止部材
２５ 溝
３１ ストッパピン
３２ ベース
３３ フランジ
３４ リターンバネ
３５ コントロールケーブル
４０ 把手
４１ 握持部材
４２ レバー
４３ 押動片
４４ 受動片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、門扉の制動装置に関する。さらに詳しくは、地面やレール等の上を転動する車輪を備える門扉に取り付けられ、門扉の移動を制動する制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
門扉には、その移動を円滑に保つため、また、門扉の重量を支持するために、地面やレール等の上を転動する車輪を備えているものがある。
このような門扉は、車輪を設けたことによって移動が円滑となるが、移動抵抗が小さいため移動速度が高速になるおそれがある。特に、重量が重い門扉の場合、一旦移動しはじめると、慣性力が働いて、停止させるのに大きな力を必要とする。そのため、勢いよく門扉を移動させると、制御ができず、門扉が戸当り柱に衝突して、門扉の破損、故障等を招くおそれがあった。
また一般に、門扉は、閉じた状態、開けた状態において、鎌錠や路面に設けた穴に金属製の棒を挿入する所謂落し錠等で移動しないように固定できるが、施錠をし忘れた場合、特に強風のときに、風圧を受けて門扉が勝手に移動する場合があり、門を通ろうとする人や車両等に衝突したり、門扉が支柱に衝突して破損、故障を招くおそれがあった。
【０００３】
そこで、車輪に制動装置を取り付けて、門扉の移動速度が高速にならないようにし、また、門扉を開けた状態でも固定できるようにする技術が考案されている（特許文献１，２，３）。
【０００４】
しかるに、従来の制動装置は車輪を完全に停止することを目的としていたため、門扉に働く外力が強いと、車輪がロックした状態で滑走し、門扉の停止までの距離が大きくなり、門扉が支柱や車両等に衝突するおそれがあるという問題がある。これは、門扉に取り付けられる車輪はステンレス製のものが多く、接地面との摩擦が小さいためである。特に雨や雪が降ったときには、さらに車輪と接地面との摩擦が小さくなり、より門扉が滑走しやすくなる。また、接地面との摩擦抵抗を増やす目的から、車輪をゴム材料にて形成したものもあるが、長期間門扉を移動せずに放置しておくと、門扉の自重によって地面と接地する車輪のゴム部分が変形し、門扉の開閉に際して変形した車輪を転動することになり、品質感の悪い動作を呈するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０９４５７９号公報
【特許文献２】特許第４１８２０２１号公報
【特許文献３】特許第４３７４３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、ゴムのように変形しない金属等の硬質製の車輪であっても、車輪がロックして滑走しないように制動する門扉の制動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】
【０００７】
第１発明の門扉の制動装置は、門扉に取り付けられた車輪を制動する制動装置であって、該制動装置の最大制動トルクが、前記車輪と接地面とが滑り始めるときの最大静止トルクよりも小さく、前記車輪と接地面との摩擦力で生じるトルクが前記最大制動トルクを超えているときに、前記車輪を摺動回転させることを特徴とする。
第２発明の門扉の制動装置は、第１発明において、前記最大制動トルクが、前記車輪と接地面との動摩擦力で生じる動トルクよりも小さいことを特徴とする。
第３発明の門扉の制動装置は、門扉に取り付けられた車輪を制動する制動装置であって、制輪子と、前記車輪の回転に伴って前記制輪子と相対的に回転する回転体と、前記制輪子に前記回転体に対する制動力を付勢する付勢手段とを備えており、前記制輪子と前記回転体とが滑り始めるときの最大制動トルクが、前記車輪と接地面とが滑り始めるときの最大静止トルクよりも小さいことを特徴とする。
第４発明の門扉の制動装置は、第３発明において、前記最大制動トルクが、前記車輪と接地面との動摩擦力で生じる動トルクよりも小さいことを特徴とする。
第５発明の門扉の制動装置は、第３または第４発明において、前記制動力を調整する制動力調整手段を備えることを特徴とする。
第６発明の門扉の制動装置は、第３，第４または第５発明において、前記制動装置の制動を解除する解除手段を備えることを特徴とする。
第７発明の門扉の制御装置は、第３または第４発明において、前記回転体が前記車輪の車軸に固定されており、前記制輪子が前記車軸に回転自在に嵌められており、前記付勢手段がバネであることを特徴とする。
第８発明の門扉の制動装置は、第７発明において、前記バネの前記制輪子と反対側の端部の位置を調整する制動力調整手段を備えることを特徴とする。
第９発明の門扉の制動装置は、第７または第８発明において、前記制輪子は、前記回転体に接するゴム円板と、該ゴム円板に前記バネの付勢を伝達する円筒体とからなることを特徴とする。
第１０発明の門扉の制動装置は、第９発明において、前記円筒体に円周方向に終端を有する溝が形成されており、該溝にストッパピンを挿入、抜去する解除手段を備えることを特徴とする。
第１１発明の門扉の制動装置は、第１０発明において、前記解除手段は、前記ストッパピンと、門扉の把手と、該ストッパピンと該門扉の把手とを接続するコントロールケーブルとを備え、前記門扉の把手の操作によって、前記ストッパピンが前記溝に挿入、抜去されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、車輪と接地面との摩擦力で生じるトルクが最大制動トルクを超えているときに、車輪を摺動回転させるので、車輪がロックして滑走することがない。また、車輪と接地面との摩擦に加えて、摺動回転による摩擦が働くことにより、門扉を早期に停止させることができる。そのため、門扉が支柱や車両等に衝突するおそれがない。
第２発明によれば、最大制動トルクが動トルクよりも小さいので、一旦車輪がロックして滑走したとしても、すぐに車輪が摺動回転するようになり、滑走し続けることがない。
第３発明によれば、最大制動トルクが、車輪と接地面とが滑り始めるときの最大静止トルクよりも小さいので、車輪と接地面との摩擦力で生じるトルクが最大制動トルクを超えているときに、回転体が制輪子に対して摺動回転し、車輪がロックして滑走することがない。また、車輪と接地面との摩擦に加えて、摺動回転による摩擦が働くことにより、門扉を早期に停止させることができる。そのため、門扉が支柱や車両等に衝突するおそれがない。
第４発明によれば、最大制動トルクが動トルクよりも小さいので、一旦車輪がロックして滑走したとしても、すぐに車輪が摺動回転するようになり、滑走し続けることがない。
第５発明によれば、制動力調整手段により、制動力を調整することによって、最大制動トルクを調整することができる。
第６発明によれば、常時制動状態とすることにより、門扉を開けた状態で固定することができ、風圧を受けて門扉が勝手に移動するおそれがない。また、解除手段で制動を解除することにより、門扉を円滑に移動することができる。
第７発明によれば、車輪と接地面との摩擦力で生じるトルクが最大制動トルクを超えているときに、回転体が制輪子に対して摺動回転し、車輪がロックして滑走することがない。また、車輪と接地面との摩擦に加えて、摺動回転による摩擦が働くことにより、門扉を早期に停止させることができる。そのため、門扉が支柱や車両等に衝突するおそれがない。
第８発明によれば、制動力調整手段でバネの圧縮長を変えることにより、制動力を調整でき、最大制動トルクを調整することができる。
第９発明によれば、ゴム円板が回転体に接することにより、回転体と制輪子との摩擦係数が大きくなる。また、円筒体により、ゴム円板にバネの付勢を均一に伝達することができる。
第１０発明によれば、常時ストッパピンを挿入状態とすることにより、制輪子が回転不能となるので、制動状態となり、門扉を開けた状態で固定することができ、風圧を受けて門扉が勝手に移動するおそれがない。また、解除手段でストッパピンを抜去状態とすることにより、制輪子が回転可能となるので、制動が解除され、門扉を円滑に移動することができる。
第１１発明によれば、ストッパピンと門扉の把手とがコントロールケーブルで接続されているので、人が門扉の把手を握り門扉を移動しようとすれば、その操作により制動が解除され、人が門扉の把手を離せば、その操作により制動状態となる。そのため、人は意識せずに制動の解除ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る制動装置の説明図である。
【図２】図１におけるII-II線矢視要部断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における門扉の側面図である。
【図４】同門扉の側面図であって、把手部分の拡大図である。
【図５】図４におけるＶ-Ｖ線矢視断面図である。
【図６】本発明の一実施形態における最大制動トルクの説明図である。
【図７】他の実施形態における最大制動トルクの説明図である。
【図８】本発明の一実施形態における門扉の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図８において、符号Ｇは、引戸形の門扉を示している。この門扉Ｇの下框１１には、複数の車輪Ｗが取付けられており、この車輪Ｗを転動させることによって、地面に敷設した２条のレールＲに沿って門扉Ｇを移動することができる。図８は門扉Ｇの閉状態であり、通路の一側に立設した戸当り支柱Ｐに門扉Ｇの縦框１２が当接し、図示しない錠によって戸当り支柱Ｐと門扉Ｇが施錠可能となっている。門扉Ｇを開状態とするには、縦框１２に設けられた把手４０をつかんで、門扉Ｇを戸当り支柱Ｐから離れる方向に向けて移動させればよい。このように、門扉Ｇは通路を開閉可能に移動する。
【００１１】
門扉Ｇに取り付けられた車輪Ｗの一つには、本発明の一実施形態に係る制動装置Ａが取り付けられている。
図１に示すように、門扉の下框１１には一対のベアリングユニット１３が下向きに取付けられており、そのベアリングユニット１３に、両端に車輪Ｗを有する車軸Ｓが軸支されている。車軸Ｓは、両端の車輪Ｗが２条のレールＲに嵌るような長さを有している。
【００１２】
制動装置Ａは、車軸Ｓにビス等で固定された円盤状の回転体２１と、車軸Ｓに回転自在に嵌められたゴム円板２２ａおよび円筒体２２ｂからなる制輪子２２とを備えている。ゴム円板２２ａと円筒体２２ｂの外径寸法は、回転体２１と同一であり、回転体２１、ゴム円板２２ａ、円筒体２２ｂの順にそれぞれの端面を接した状態で並べられている。
【００１３】
車軸Ｓには、バネ２３が挿入されており、バネ２３の一端は係止部材２４で車軸Ｓに対して係止されている。したがって、バネ２３は円筒体２２ｂと係止部材２４との間に挟まれ圧縮されており、バネ２３の弾性力により生じる制動力Ｆによって、制輪子２２を回転体２１に向かって付勢し、回転体２１と制輪子２２との摩擦力により制動トルクＴが生じるようになっている。
なお、回転体２１はゴム円板２２ａと接するため、回転体２１と制輪子２２との摩擦係数が大きくなる。また、円筒体２２ｂにより、ゴム円板２２ａにバネ２３の制動力Ｆを均一に伝達することができる。
【００１４】
係止部材２４は車軸Ｓに沿ってスライドすることができ、かつ、ビスを締めれば車軸Ｓに固定することができるようになっている。そのため、円筒体２２ｂと係止部材２４との間隔を調整することで、バネ２３の圧縮長を変えることができ、バネ２３の制動力Ｆを調整することができる。
なお、係止部材２４は、特許請求の範囲に記載の「制動力調整手段」に相当する。
【００１５】
図６に示すように、制動力Ｆは、回転体２１と制輪子２２とが滑り始めるときの最大制動トルクＴmaxが、車輪ＷとレールＲとの動摩擦力で生じる動トルクＴkよりも小さくなるように調整されている。ここで、最大制動トルクＴmaxは、制動力Ｆに比例した一定の値となることが知られている。また、動トルクＴkは、車輪ＷがロックしてレールＲ上を滑走することにより発生するトルクであって、車輪ＷとレールＲとの動摩擦係数や門扉Ｇの重量等から一定の値に定まることが知られている。したがって、あらかじめ動トルクＴｋを計測しておけば、最大制動トルクＴmaxが、動トルクＴkよりも小さくなるように制動力Ｆを調整することができる。
【００１６】
図２に示すように、円筒体２２ｂのバネ２３側端部の外周には、３本の溝２５が形成されており、その溝２５にストッパピン３１の先端が挿入できるようになっている。そのため、ストッパピン３１を溝２５に挿入すれば、円筒体２２ｂが回転不能となり、溝２５から抜去すれば、円筒体２２ｂが回転可能となる。
【００１７】
図１に示すように、ストッパピン３１は下框１１にベース３２を介して取り付けられており、その先端が円筒体２２ｂに対して接近離間できるようになっている。また、ストッパピン３１にはフランジ３３が形成されており、そのフランジ３３とベース３２の壁面との間にリターンバネ３４が挿入されている。ストッパピン３１の後端はコントロールケーブル３５の内部に通されたワイヤに接続されている。
したがって、ストッパピン３１はリターンバネ３４の弾性力により、常にその先端が円筒体２２ｂの溝２５に挿入されるように付勢されており、コントロールケーブル３５内部のワイヤで引かれているときにだけ、その先端が溝２５から抜去されるようになっている。
【００１８】
図３に示すように、コントロールケーブル３５は下框１１、縦框１２の内部を通って、縦框１２に設けられた把手４０に接続されている。
図４に示すように、把手４０は縦框１２の表裏に取り付けられた一対の握持部材４１，４１を有している。握持部材４１，４１はＣ字形をしており、それぞれの内部にＬ字形のレバー４２がピン等で回動自在に取り付けられている。レバー４２はＬ字形の一辺がグリップ４２ｇとなっており、もう一辺の先端に押動片４３が取り付けられ、縦框１２の内部に挿入されている。また、レバー４２は、ねじりコイルバネ等で押動片４３が引き上げられるように付勢されている。したがって、常時は、押動片４３は引き上げられており、人が握持部材４１とともにグリップ４２ｇを握れば、押動片４３が下がるようになっている。
【００１９】
図５に示すように、縦框１２の内部には棒状の受動片４４が、その中央付近で回動自在に軸支されている。受動片４４の一端は押動片４３の下方に位置しており、他端にはコントロールケーブル３５が接続されている。よって、押動片４３が下がれば、受動片４４の一端が押し下げられ、コントロールケーブル３５内部のワイヤが引き上げられる。
したがって、人が握持部材４１とともにグリップ４２ｇを握れば、コントロールケーブル３５内部のワイヤが引かれ、ストッパピン３１の先端が円筒体２２ｂの溝２５から抜去され、円筒体２２ｂが回転可能となる。また、常時は、ストッパピン３１の先端が円筒体２２ｂの溝２５に挿入され、円筒体２２ｂが回転不能となっている。すなわち、人が把手４０を握り門扉Ｇを移動しようとすれば、その操作により制動が解除され、人が把手４０を離せば、その操作により制動状態となる。そのため、人は意識せずに制動の解除ができる。
なお、これら把手４０、コントロールケーブル３５、ストッパピン３１は、特許請求の範囲に記載の「解除手段」に相当する。
【００２０】
つぎに、以上の構成を有する制動装置Ａの動作について説明する。
まず、人が把手４０を握っておらず、放置している状態では、ストッパピン３１の先端が円筒体２２ｂの溝２５に挿入され、円筒体２２ｂが回転不能となっている。
図６に示すように、この場合に、門扉Ｇが風圧等の外力を受けて動こうとすると、車輪ＷとレールＲとの摩擦力により車輪Ｗが回転しようとするトルクＴsが生じるが、回転体２１とゴム円板２２ａとの摩擦力で生じる制動トルクＴにより打ち消されて、門扉Ｇが制動される（図６におけるＡ領域）。すなわち、門扉Ｇの開閉状態によらず、常時は門扉Ｇが制動されて、風圧等を受けて門扉Ｇが勝手に移動するおそれがない。
【００２１】
門扉Ｇに加わる風圧等の外力が大きくなると、その外力の大きさに比例して、車輪Ｗが回転しようとするトルクＴsが大きくなる。このトルクＴsが、最大制動トルクＴmaxを超えると、回転体２１がゴム円板２２ａに対して摺動回転するようになる（図６におけるＢ）。すなわち、車輪Ｗが回転し、門扉Ｇが動き出す。
したがって、回転体２１が摺動回転することにより、車輪ＷがロックしてレールＲ上を滑走することを防ぐことができる。また、車輪ＷとレールＲとの摩擦に加えて、摺動回転による摩擦が働くことにより、車輪Ｗがロックした場合より、門扉Ｇを早期に停止させることができる。そのため、門扉Ｇが支柱や車両等に衝突するおそれがない。
【００２２】
つぎに、人が把手４０を握れば、ストッパピン３１の先端が円筒体２２ｂの溝２５から抜去され、円筒体２２ｂが回転可能となる。
この場合に、人が門扉Ｇを移動させる力を加えると、車輪ＷとレールＲとの摩擦力により車輪Ｗが回転しようとするトルクＴsが生じるが、制輪子２２は回転体２１とともに回転するため制動トルクＴが発生しない。すなわち、制動が解除され、門扉Ｇを円滑に移動することができる。
【００２３】
（その他の実施形態）
前記の実施形態では、制動力Ｆを、最大制動トルクＴmaxが、車輪ＷとレールＲとの動摩擦力で生じる動トルクＴkよりも小さくなるように調整したが（図６参照）、これに代えて、図７に示すように、制動力Ｆを、最大制動トルクＴmaxが、車輪ＷとレールＲとが滑り始めるときの最大静止トルクＴsmaxよりも小さくなるように調整してもよい。ここで、最大静止トルクＴsmaxは動トルクＴkよりも大きくなることが知られている。そのため、最大制動トルクＴmaxを大きくすることができ、より強く制動することができる。
この場合でも、理論的には、車輪ＷがロックしてレールＲ上を滑走することを防ぐことができる。しかし、何らかの原因で、一度車輪Ｗがロックしてしまうと、すぐにはロック状態から回復することはできない。最大制動トルクＴmaxが動トルクＴkよりも大きい場合には、車輪Ｗがロックしても、回転体２１が摺動回転しないからである。
この点、最大制動トルクＴmaxを動トルクＴkよりも小さくすれば、一度車輪Ｗがロックしたとしても、すぐに回転体２１が摺動回転するようになり、滑走し続けることがない。
【００２４】
また、本発明は前記実施形態の構成を有する制動装置Ａに限られず、その他の種々の構成を有する制動装置にも適用することができる。
例えば、制輪子を直接車輪に接触させる構成を有する制動装置に適用してもよい。この場合には、車輪が回転体と同様の役割を果たす。また、回転体をドラムとし、制輪子をブレーキシューとしたドラムブレーキの構成を有する制動装置に適用してもよい。この場合、ドラムが車輪とともに回転する構成のみならず、ドラムが固定され、ブレーキシューが車輪とともに回転する構成としてもよい。特許請求の範囲に記載の「前記車輪の回転に伴って前記制輪子と相対的に回転する回転体」は、回転体自体が回転する構成のみならず、制輪子が回転する構成も含まれ、制輪子と回転体が相対的に回転する構成を意味する。
要するに、制動装置の構成に限らず、最大制動トルクＴmaxが最大静止トルクＴsmaxあるいは動トルクＴkより小さく設定されており、外力によるトルクが最大制動トルクＴmaxを超えると、車輪Ｗを摺動回転させることができればよい。
【００２５】
また、前記実施形態では、複数取り付けられた車輪Ｗの一つに制動装置Ａを取り付けたが、複数の車輪Ｗに制動装置を取り付ける実施形態としてもよい。
また、解除手段は、コントロールケーブル３５を用いた機械式に限らず、電磁石等を用いた電気式としてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
２１ 回転体
２２ 制輪子
２２ａ ゴム円板
２２ｂ 円筒体
２３ バネ
２４ 係止部材
２５ 溝
３１ ストッパピン
３２ ベース
３３ フランジ
３４ リターンバネ
３５ コントロールケーブル
４０ 把手
４１ 握持部材
４２ レバー
４３ 押動片
４４ 受動片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
門扉に取り付けられた車輪を制動する制動装置であって、
該制動装置の最大制動トルクが、前記車輪と接地面とが滑り始めるときの最大静止トルクよりも小さく、
前記車輪と接地面との摩擦力で生じるトルクが前記最大制動トルクを超えているときに、前記車輪を摺動回転させる
ことを特徴とする門扉の制動装置。
【請求項２】
前記最大制動トルクが、前記車輪と接地面との動摩擦力で生じる動トルクよりも小さい
ことを特徴とする請求項１記載の門扉の制動装置。
【請求項３】
門扉に取り付けられた車輪を制動する制動装置であって、
制輪子と、前記車輪の回転に伴って前記制輪子と相対的に回転する回転体と、前記制輪子に前記回転体に対する制動力を付勢する付勢手段とを備えており、
前記制輪子と前記回転体とが滑り始めるときの最大制動トルクが、前記車輪と接地面とが滑り始めるときの最大静止トルクよりも小さい
ことを特徴とする門扉の制動装置。
【請求項４】
前記最大制動トルクが、前記車輪と接地面との動摩擦力で生じる動トルクよりも小さい
ことを特徴とする請求項３記載の門扉の制動装置。
【請求項５】
前記制動力を調整する制動力調整手段を備える
ことを特徴とする請求項３または４記載の門扉の制動装置。
【請求項６】
前記制動装置の制動を解除する解除手段を備える
ことを特徴とする請求項３，４または５記載の門扉の制動装置。
【請求項７】
前記回転体が前記車輪の車軸に固定されており、
前記制輪子が前記車軸に回転自在に嵌められており、
前記付勢手段がバネである
ことを特徴とする請求項３または４記載の門扉の制御装置。
【請求項８】
前記バネの前記制輪子と反対側の端部の位置を調整する制動力調整手段を備える
ことを特徴とする請求項７記載の門扉の制動装置。
【請求項９】
前記制輪子は、前記回転体に接するゴム円板と、該ゴム円板に前記バネの付勢を伝達する円筒体とからなる
ことを特徴とする請求項７または８記載の門扉の制動装置。
【請求項１０】
前記円筒体に円周方向に終端を有する溝が形成されており、
該溝にストッパピンを挿入、抜去する解除手段を備える
ことを特徴とする請求項９記載の門扉の制動装置。
【請求項１１】
前記解除手段は、前記ストッパピンと、門扉の把手と、該ストッパピンと該門扉の把手とを接続するコントロールケーブルとを備え、
前記門扉の把手の操作によって、前記ストッパピンが前記溝に挿入、抜去される
ことを特徴とする請求項１０記載の門扉の制動装置。
【請求項１】
門扉に取り付けられた車輪を制動する制動装置であって、
該制動装置の最大制動トルクが、前記車輪と接地面とが滑り始めるときの最大静止トルクよりも小さく、
前記車輪と接地面との摩擦力で生じるトルクが前記最大制動トルクを超えているときに、前記車輪を摺動回転させる
ことを特徴とする門扉の制動装置。
【請求項２】
前記最大制動トルクが、前記車輪と接地面との動摩擦力で生じる動トルクよりも小さい
ことを特徴とする請求項１記載の門扉の制動装置。
【請求項３】
門扉に取り付けられた車輪を制動する制動装置であって、
制輪子と、前記車輪の回転に伴って前記制輪子と相対的に回転する回転体と、前記制輪子に前記回転体に対する制動力を付勢する付勢手段とを備えており、
前記制輪子と前記回転体とが滑り始めるときの最大制動トルクが、前記車輪と接地面とが滑り始めるときの最大静止トルクよりも小さい
ことを特徴とする門扉の制動装置。
【請求項４】
前記最大制動トルクが、前記車輪と接地面との動摩擦力で生じる動トルクよりも小さい
ことを特徴とする請求項３記載の門扉の制動装置。
【請求項５】
前記制動力を調整する制動力調整手段を備える
ことを特徴とする請求項３または４記載の門扉の制動装置。
【請求項６】
前記制動装置の制動を解除する解除手段を備える
ことを特徴とする請求項３，４または５記載の門扉の制動装置。
【請求項７】
前記回転体が前記車輪の車軸に固定されており、
前記制輪子が前記車軸に回転自在に嵌められており、
前記付勢手段がバネである
ことを特徴とする請求項３または４記載の門扉の制御装置。
【請求項８】
前記バネの前記制輪子と反対側の端部の位置を調整する制動力調整手段を備える
ことを特徴とする請求項７記載の門扉の制動装置。
【請求項９】
前記制輪子は、前記回転体に接するゴム円板と、該ゴム円板に前記バネの付勢を伝達する円筒体とからなる
ことを特徴とする請求項７または８記載の門扉の制動装置。
【請求項１０】
前記円筒体に円周方向に終端を有する溝が形成されており、
該溝にストッパピンを挿入、抜去する解除手段を備える
ことを特徴とする請求項９記載の門扉の制動装置。
【請求項１１】
前記解除手段は、前記ストッパピンと、門扉の把手と、該ストッパピンと該門扉の把手とを接続するコントロールケーブルとを備え、
前記門扉の把手の操作によって、前記ストッパピンが前記溝に挿入、抜去される
ことを特徴とする請求項１０記載の門扉の制動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１７５８０（Ｐ２０１２−１７５８０Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５４４３０（Ｐ２０１０−１５４４３０）
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（０００１８０３０２）四国化成工業株式会社 (167)
【出願人】（０００２３０９２８）シコク景材株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（０００１８０３０２）四国化成工業株式会社 (167)
【出願人】（０００２３０９２８）シコク景材株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
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