TW201408860A - 具備防火、防煙及逃生功能之捲門用門機機構 - Google Patents

Abstract

一種具備防火、防煙及逃生功能之捲門用門機機構，其至少包含：一電動機機構、一制動機構及一出力機構；其中，該電動機機構之動力經由一旋轉軸傳遞至該出力機構，該制動機構用以制動該旋轉軸；該出力機構包含一驅動軸、一驅動輪及一單向傳動構件，該驅動軸經由驅動輪驅動一門片捲軸，該單向傳動構件係設置在驅動軸與驅動輪之間，使該驅動軸順一設定方向旋轉時可自由旋轉，及該驅動軸逆該設定方向旋轉時驅動該驅動輪一起旋轉。據此，在正常供電的情況下，由該電動機機構自動開門，或在火警發生的情況下，該制動機構釋放煞車由門片自重下降關門，或且在情況危急時，施加門片一向上推動的外力俾藉由該電動機機構自動輔助開門。

Description

具備防火、防煙及逃生功能之捲門用門機機構

本發明係關於一種門機機構，特別地指一種藉由單向傳動構件可逆向開門之具備防火、防煙及逃生功能之捲門用門機機構。

一般捲門依其使用場所、功能及用途，基本上包括防火門、防煙門、安全門及逃生門等；習知防火門及防煙門依其操作型式又可分為斷電關門型(failsafe)，或非斷電關門型(non-failsafe)。斷電關門型，即不論何種斷電原因，在斷電的情況下隨即釋放煞車關閉捲門，若火災發生時在未斷電的情況下，則經由例如煙霧偵測器、或溫度感測器、或其他火警偵測裝置等切斷其電源，或者經由一易熔金(fusible links)裝置受火災高溫熔斷後以機械方式切斷電源，釋放煞車使捲門因自重下滑而關門；非斷電關門型，即在斷電的情況下不會立即關閉捲門，得經由例如煙霧偵測器、或溫度感測器、或其他火警偵測裝置等確認火災確實發生時，才藉由儲備電源如電容器、或蓄電池等短暫供應一電流維持短暫釋放煞車，或者經由一易熔金裝置受火災高溫熔斷後以機械方式作動釋放煞車，使捲門因自重下滑而關門。上述防火門及防煙門固然設計有手動機構，例如利用手拉鏈條來驅動捲門之傳動機構，當斷電原因係非火災因素所引起需要開啟捲門時，或在面臨火災發生必須緊急開門逃生時，仍可透過手動方式來驅動捲門上升；惟，可以理解的是 ，當面臨火災緊急逃生的情況下，手動操作開門需耗費相當長的時間與耗費相當大的體力，將大大影響逃生成功之機率，且逃生後防火門有無法恢復關閉的可能，造成無法阻絕濃煙與火源之危險性。

然而，安全門、逃生門依其功能及用途在機構之設計上恰恰相反，在電力中斷的情況下必須維持暢通或容易開啟的狀態；因此，以生產業者而言，為因應不同使用場所、功能及用途之需求而必須開發多種不同控制型式的門機，不但開發時間長、成本高，且零配件多、生產複雜化，庫存成本亦相對地提高。

已知有許多應用於防火門之門機機構的相關文獻被提出，例如美國專利5,673,514、5,893,234、5,203,392及5,386,891等，上述公開案基本上利用斷電在無煞車的情況下，藉由捲門自重下滑而關門，以有效阻隔火災發生所產生之濃煙或烈焰。該等公開案遇緊急的情況固然可以不經由手拉鏈機構開門而直接用手動抬升捲門，惟在無煞車的情況下用體力與捲門重力下墜趨勢相抗衡，幾乎對大部分的人而言特別是老弱婦孺有相當的困難性，故在使用操作上及結構上仍有改善的空間。

本發明之主要目的係在提供一種具備防火、防煙及逃生功能之捲門用門機機構，相較於習用特定型式門機特定用途，其賦予捲門門機更佳的實用性。

本發明另一目的係在提供一種具備防火、防煙及逃生功能之捲門用門機機構，以單一機型集合多種控制型 式能因應不同使用場所、功能及用途之需求，不但零配件少、構造簡單化、開發時間短、成本低、生產單純化且庫存成本亦相對地降低。

為達成上述目的及其他目的，本發明具備防火、防煙及逃生功能之捲門用門機機構，其至少包括：一電動機機構，具有一旋轉軸，用以驅動一門片捲軸。一制動機構，包含一制動固定盤，與該旋轉軸固接在一起；一制動活動盤，與該制動固定盤同軸可軸向移動地連接著；一電磁產生器，其固定不動與該制動活動盤以一間隙分開，在通電激磁的情況下吸引該制動活動盤連接在一起使旋轉軸不動。一出力機構，其包含一驅動軸、一驅動輪及一單向傳動構件，其中該驅動軸之第一端與該旋轉軸互為軸接；該單向傳動構件，其包含一主動構件固設在該驅動軸第二端，一外環構件與驅動輪連接在一起，該外環構件被限制在一預定方向與該主動構件從動，及該驅動輪與該門片捲軸連接在一起，使得當該驅動軸順第一設定旋轉方向旋轉時，該驅動軸相對於驅動輪自由旋轉；或當該驅動軸以第二設定旋轉方向旋轉時，該驅動軸驅動該驅動輪一起旋轉。又，一控制電路，至少與一方向偵測器、一火警偵測裝置及一儲備電力用之電池模組成電性連接，該方向偵測器用於偵測該外環構件之轉向。

較佳地，該電動機機構為DC馬達，在市電中斷供應的情況下可經由該電池模組供給一備用電力；該電動機機構之旋轉軸經由一中間轉軸與該驅動軸軸接；一離心 離合器機構，包含一第一離合構件，與該旋轉軸連接在一起；一第二離合構件，連接在該中間轉軸之一端，該第一離合構件受離心力作用與該第二離合構件耦合；或者，在電動機機構旋轉軸停止轉動時，用以使該中間轉軸脫離反電動勢施予該旋轉軸的旋轉阻力。

據此，在正常供電的情況下由控制電路控制電動機機構驅動該驅動軸以第二設定旋轉方向旋轉，經由驅動輪帶動捲軸捲繞門片上升；當該電動機機構停止運轉時，由該電磁產生器通電激磁以制動該旋轉軸不動；或者，在斷電的情況下由該火警偵測裝置確認火災發生時，該電磁產生器停止激磁以釋放該制動活動盤，由門片自重下降以關門；或且，在情況危急時施加該門片一向上外力，由該方向偵測器偵測到門片被抬升時，即藉由該電池模組供電給電動機機構自動輔助開門，且在開門延遲一預定時間後隨即又恢復關門。

以下將配合實施例對本發明技術特點作進一步地說明，該實施例僅為較佳的範例並非用來限定本發明之實施範圍，謹藉由參考附圖結合下列詳細說明而獲致最好的理解。

首先，請先參閱第1、2圖並對照第3圖所示，本發明具備防火、防煙及逃生功能之捲門用門機機構1，其主要包括：一電動機機構11、一離心離合器機構12、一制動機構13、一離心煞車機構14、一減速機構15、一出力機構16及一控制電路(圖中未示)等；另外，配合其他火警 偵測裝置諸如煙霧偵測器、溫度感測器、易熔金(fusible links)裝置等，由其偵測到火災確實發生時，在第一時間內即由控制電路控制門機機構降下捲門以阻斷火苗或濃煙外竄。有關此控制部分為習知技術且非本發明所訴求的技術重點，故不作進一步的說明。

如圖中所示，該電動機機構1至少具一旋轉軸110，其輸出端又連接一中間轉軸110’，該電動機機構1旋轉軸110之旋轉即經由中間轉軸110’傳遞至一門片捲軸(圖中未示)。關於，該電動機機構1，較佳地為使用直流電源，以簡化備用電源設備，可在市電中斷供應時，直接供給直流電。

該離心離合器機構12包含一第一離合構件121及一第二離合構件122，其中該第一離合構件121與該電動機機構1旋轉軸110連接在一起，該第二離合構件122連接在該中間轉軸110’第一端；在該第一離合構件121隨旋轉軸110旋轉時，由離心力作用與該第二離合構件122嚙合在一起(如第4圖所示)，用以旋轉連動該中間轉軸110’一起旋轉；或者，在電動機機構1旋轉軸110停止轉動時，該第一離合構件121、第二離合構件122脫離嚙合關係，使該中間轉軸110’與該旋轉軸110脫離。

該制動機構13，包含一制動固定盤131，約在該中間轉軸110’的中間部分與其固定在一起；一制動活動盤132，其左端面經由一簧片1321與該制動固定盤131的右端面互為相對而連接著，且可在中間轉軸110’上作軸向移動；一電磁產生器133，例如習知電磁鐵等，面向該制動活 動盤132以環繞著該中間轉軸110’的外周而配置，並固定在該電動機機構1之外殼上不動。通常該電磁產生器133與該制動活動盤132另一端面維持一間隙分開，但在受控通電激磁的情況下其吸引該制動活動盤132向右方滑動，由磁力保持連接在一起，因而該中間轉軸110’的旋轉趨勢受到阻擋而不動(分別如第5圖中之圖a及圖b所示之狀態)。

該離心煞車機構14，例如習知之離心剎車組件，位在該電磁產生器133的左側，與該制動固定盤131同軸地設置在中間轉軸110’上，用以在該中間轉軸110’轉速超過安全轉速時自動剎車減速，以防止門片下降速度過快所產生的危險性。

該減速機構15，包含複數齒輪組成之減速齒輪組150，與該中間轉軸110’輸出端連接。

該出力機構16包含一驅動軸151、一驅動輪161及一單向傳動構件162。該驅動軸151一輸入端與該減速機構15齒輪組150的輸出端接合，該單向傳動構件162係緊配合地固接在驅動軸151的中間部位，一端與驅動輪161之間，將該驅動軸151與驅動輪161軸接在一起，及該驅動輪161與該門片捲軸連接在一起(圖中未示)。該單向傳動構件162，例如第6及6a圖所示之習知單向軸承，其包含一主動構件1621，緊緊地固定在該驅動軸151上，沿著圓周形成有複數預定方向的楔形槽1622；一外環構件1623，環繞在主動構件1621的外側，該外環構件1623與該驅動輪161固接在一起；及，複數滾珠構件1624，分別收容 在該楔形槽1622內，以控制該外環構件1623在一預定方向與該主動構件1621嚙合而從動，而在另一方向該外環構件1623可自由轉動，因而當該驅動軸151順第一設定旋轉方向a旋轉時，該驅動軸151相對於驅動輪161自由旋轉。反之，當該驅動軸151以第二設定旋轉方向b旋轉時，該驅動軸151驅動該驅動輪161一起旋轉。或者，當該驅動輪161以第二設定旋轉方向b旋轉時，該驅動輪161相對於驅動軸151自由旋轉。

請再參考第6及6a圖所示，該出力機構16進一步包括一轉向偵測模組17，設置在單向傳動構件162外側的預定點上，用於偵測該單向傳動構件162之轉動方向；其中，該轉向偵測模組17至少包含一被測盤171及一方向偵測器172，該被測盤171固接於外環構件1623上與該驅動輪161連動；該方向偵測器172可為接觸型或非接觸型，其位於被測盤171之一側，藉由該方向偵測器172來偵測被測盤171，亦即用來判斷該驅動輪161之轉動方向。

該控制電路基本上與電動機機構11、制動機構13、轉向偵測模組17及其他火警偵測裝置例如煙霧偵測器、溫度感測器、易熔金裝置等成電性連接。該控制電路又包含一電池模組，平時即儲存電力，在市電斷電的的情況下提供一備用電力。

據此，在平時的情況下由控制電路控制電動機機構11驅動該出力軸151以第二設定旋轉方向b旋轉，經由驅動輪161帶動捲軸捲繞門片上升；當該電動機機構11停止運轉時，由該制動機構13之電磁產生器133通電激磁以制 動該旋轉軸110(110’)不動。或者，在斷電的情況下由該火警偵測裝置(如煙霧偵測器、溫度感測器、易熔金裝置等)確認火災發生時，該電磁產生器133停止激磁以釋放該制動活動盤132，由門片自重下降關門以阻斷火苗或濃煙外竄。或且，在情況危急需開門緊急逃生時，祇要施加該門片一向上外力使其些微抬升，該轉向偵測模組17之方向偵測器172偵測到門片被抬升位移時，此時控制電路控制藉由該電池模組供電給電動機機構11，自動輔助驅動捲軸捲繞門片開門，使用者無需再繼續施力，以達到省力及快速開啟的目的，且在開門並延遲一預定時間後隨即又恢復關門。

前述僅為本發明代表說明的較佳實施例，並不侷限本發明實施範圍，即不偏離本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，應仍屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧門機機構

11‧‧‧電動機機構

110‧‧‧旋轉軸

110’‧‧‧中間轉軸

12‧‧‧離心離合器機構

121‧‧‧第一離合構件

122‧‧‧第二離合構件

13‧‧‧制動機構

131‧‧‧制動固定盤

132‧‧‧制動活動盤

1321‧‧‧簧片

133‧‧‧電磁產生器

14‧‧‧離心煞車機構

15‧‧‧減速機構

150‧‧‧齒輪組

151‧‧‧驅動軸

16‧‧‧出力機構

161‧‧‧驅動輪

162‧‧‧單向傳動構件

1621‧‧‧主動構件

1622‧‧‧楔形槽

1623‧‧‧外環構件

1624‧‧‧滾珠構件

17‧‧‧轉向偵測模組

171‧‧‧被測盤

172‧‧‧方向偵測器

a‧‧‧第一設定旋轉方向

b‧‧‧第二設定旋轉方向

第1圖係繪示本發明門機機構實施例之立體圖，其中部分機構已經剖開；第2圖為顯示第1圖門機機構之分解狀態立體圖；第3圖為顯示第1圖門機機構之組合狀態側視圖，其中部分機構已經剖開；第4圖為顯示自第3圖4-4方向之剖面示意圖；第5圖為顯示應用在本發明制動機構之作動剖視圖，其中圖(a)顯示未激磁狀態(煞車釋放狀態)；圖(b)顯示激磁狀態(煞車狀態)；第6圖為顯示自第3圖6-6方向之橫斷面示意圖； 第6a圖為顯示自第3圖6a-6a方向之橫斷面示意圖。

1‧‧‧門機機構

11‧‧‧電動機機構

110‧‧‧旋轉軸

110’‧‧‧中間轉軸

12‧‧‧離心離合器機構

121‧‧‧第一離合構件

122‧‧‧第二離合構件

13‧‧‧制動機構

131‧‧‧制動固定盤

132‧‧‧制動活動盤

14‧‧‧離心煞車機構

15‧‧‧減速機構

151‧‧‧驅動軸

16‧‧‧出力機構

161‧‧‧驅動輪

162‧‧‧單向傳動構件

17‧‧‧轉向偵測模組

171‧‧‧被測盤

Claims (9)

1. 一種具備防火、防煙及逃生功能之捲門用門機機構，其依序包括：一電動機機構，至少包含一旋轉軸，由該旋轉軸轉動一捲繞有複數門片的捲軸；一制動機構，包含一制動固定盤，與該旋轉軸固接在一起；一制動活動盤，與該制動固定盤同軸地連接著，可相對該制動固定盤作受限的軸向移動；一電磁產生器，其固定不動與該制動活動盤以一間隙分開，在通電激磁的情況下吸引該制動活動盤連接在一起使旋轉軸不動；一出力機構，其包含一驅動軸、一驅動輪及一單向傳動構件，其中該驅動軸之第一端與該旋轉軸互為連動；該單向傳動構件係設置在驅動軸第二端與驅動輪一端之間，使得當該驅動軸順一預定旋轉方向旋轉時，該驅動軸與該驅動輪嚙合一起旋轉；反之，當該驅動軸以另一相反該預定旋轉方向旋轉時，該驅動軸脫離與驅動輪的嚙合，而相對於驅動輪自由旋轉；一控制電路，在正常供電的情況下，使該電動機機構驅動將動力傳輸至該驅動軸以預定旋轉方向旋轉，因而帶動該捲軸捲繞門片上升；當該電動機機構停止運轉時由該電磁產生器通電激磁以制動該旋轉軸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之門機機構，其中該單向傳動構件為一種單向軸承，其包含一主動構件，固設在該驅動軸上，其具有複數預定方向的楔形槽；一外環 構件，具有一環部套設在該主動構件外側，該外環構件與該驅動輪固接在一起；複數滾珠構件，分別收容在該楔形槽中，以限制該外環構件在預定方向與該主動構件從動；當該外環構件相反該預定旋轉方向旋轉時，該外環構件相對於主動構件自由旋轉。
3. 如申請專利範圍第2項所述之門機機構，其中該電動機機構為DC馬達，其旋轉軸經由一中間轉軸與該驅動軸軸接；一離心離合器機構，包含一第一離合構件，與該旋轉軸連接在一起；一第二離合構件，連接在該中間轉軸之一端，該第一離合構件受離心力作用與該第二離合構件耦合。
4. 如申請專利範圍第1項所述之門機機構，其中又包括一減速機構，其包含複數齒輪組，軸接在該電動機機構之旋轉軸與出力機構之驅動軸之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之門機機構，其中又包括一離心剎車機構，係以環繞該電動機機構之旋轉軸的外周而配置。
6. 如申請專利範圍第2項所述之門機機構，其中該出力機構更包括一轉向偵測模組，用於偵測該單向傳動構件之轉向，該轉向偵測模組係電性連接該控制電路。
7. 如申請專利範圍第6項所述之門機機構，其中該轉向偵測模組包含一被測盤及至少一方向偵測器，該被測盤係與該單向傳動構件之外環構件固接在一起；該至少一方向偵測器係設置於該被測盤之一側，並電性連接該控制電路，以偵測該被測盤之轉向。
8. 如申請專利範圍第7項所述之門機機構，其中施加該門片一向上外力，該轉向偵測模組偵測到該單向傳動構件之外環構件以相反該預定旋轉方向旋轉時，該控制電路控制該電動機機構之該驅動軸以該預定旋轉方向旋轉，以輔助驅動該門片捲軸捲繞門片上升。
9. 如申請專利範圍第1項所述之門機機構，其中該控制電路又包含一儲備電力用之電池模組，在斷電的情況下提供電力予該電動機機構。