TWI658198B - 具高速運轉和防火逃災之門機 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種具高速運轉和防火逃災之門機，主要包括電動機、高速離心制動模組、離心減速模組、中心軸鎖止模組以及第一及第二離合模組。當靜止狀態時，高速離心制動模組、離心減速模組及中心軸鎖止模組呈連接狀態，電動機之驅動軸遭中心軸鎖止模組鎖止。正常運轉狀態時，第一離合模組作動使高速離心制動模組和離心減速模組分離，驅動軸可高速運轉。當遇災時，第二離合模組作動使離心減速模組和中心軸鎖止模組分離，而驅動軸維持於較低的轉速。據此，本發明正常運轉時能提供高速運轉，而遇災時又能自動地以緩慢的速度關閉。

Description

具高速運轉和防火逃災之門機

本發明係關於一種具高速運轉和防火逃災之門機，尤指一種安裝於建築物，平時可作為防盜之安全設備，而遇災時又可作為防火、逃生設備之電動捲門。

為了因應環保及節能上的要求，例如避免冷氣或暖氣外洩等，而且也為了減少人員的等待時間，電動捲門於正常運作時，開啟及關閉的速度已經越來越快速，一般而言可達到每分鐘40公尺到60公尺的速度。

另一方面，當遇到火災時，又必須預留充分的時間給逃生的民眾，所以捲門必須緩慢的關閉。其中，某些特定國家對於遇災時電動捲門關閉的速度又有特定要求。

因此，一方面正常運作時，要求門機以相當高速的方式來運轉；而遇災時，通常也是無電力供給的情況下，又要求門機以相當緩慢的速度關閉，無疑是相當嚴苛的要求。

然而，以現有技術而言，為了達成上述目的，通常是設置兩組門機及兩片捲門，一組為正常狀況使用時，以門機的馬達快速運轉來帶動捲門開啟或關閉；另一組門機特別專用於火災時，作為防火、防煙之用，其 通常採用單純機構的方式，讓捲門因自重而緩慢下降關閉。然而，此一習知技術不僅佔用體積龐大，且成本也高昂。

本發明之主要目的係在提供一種具高速運轉和防火逃災之門機，於正常使用狀態時，能提供高速運轉；而當遇災時，又能自動地以緩慢的速度關閉。

為達成上述目的，本發明一種具高速運轉和防火逃災之門機，主要包括電動機、高速離心制動模組、離心減速模組、中心軸鎖止模組、第一離合模組以及第二離合模組；電動機包括驅動軸；高速離心制動模組耦接至驅動軸之一端，且高速離心制動模組係當驅動軸之轉速超過預定轉速時提供制動力，並隨著轉速提高而逐漸加大制動力；離心減速模組耦接至高速離心制動模組，且離心減速模組係使驅動軸之轉速維持於一特定範圍之內；中心軸鎖止模組耦接於離心減速模組，且中心軸鎖止模組係用於鎖止電動機之驅動軸；第一離合模組耦接於高速離心制動模組與離心減速模組之間，且第一離合模組係常時地使高速離心制動模組與離心減速模組連接；第二離合模組耦接於離心減速模組與中心軸鎖止模組之間，且第二離合模組係常時地使離心減速模組與中心軸鎖止模組連接；其中，當靜止狀態時，電動機之驅動軸受中心軸鎖止模組鎖止；當門機正常運轉時，第一離合模組受控制使高速離心制動模組與離心減速模組分離；當遇災時，第二離合模組受控制使離心減速模組與中心軸鎖止模組分離。

據此，本發明透過第一離合模組和第二離合模組的運作控制，可進行靜止模式、正常運轉模式以及防火逃災模式間的切換。而且，高速離心制動模組可作為安全防護措施，即當門機故障而門片高速落下時可自動減速，以維護安全。另外，離心減速模組則用於遇災時，可讓捲門緩慢落下，且不受電力供應與否之影響。

1‧‧‧門機

11‧‧‧機架

2‧‧‧電動機

21‧‧‧驅動軸

211‧‧‧第一連動軸

212‧‧‧第二連動軸

3‧‧‧高速離心制動模組

30‧‧‧第一制動罩環

31‧‧‧端盤

32‧‧‧環形制動組

321‧‧‧剎車塊

33‧‧‧彈簧

4‧‧‧第一離合模組

40‧‧‧第二制動罩環

401‧‧‧第一固定隔板

41‧‧‧第一轉動盤

42‧‧‧第一剎車盤

43‧‧‧電磁制動器

44‧‧‧第一撐張彈簧

45‧‧‧第一輔助剎車盤

5‧‧‧離心減速模組

51‧‧‧旋轉盤

52‧‧‧環形減速組

521‧‧‧減速塊

6‧‧‧第二離合模組

61‧‧‧第二轉動盤

62‧‧‧第二剎車盤

63‧‧‧手動釋放機構

631‧‧‧凸輪固定件

632‧‧‧凸輪活動件

633‧‧‧釋放桿

634‧‧‧第二固定隔板

64‧‧‧第二撐張彈簧

65‧‧‧第二輔助剎車盤

7‧‧‧中心軸鎖止模組

70‧‧‧端蓋

701‧‧‧第三固定隔板

71‧‧‧軸心部

711‧‧‧徑向凸部

72‧‧‧固定軸套

73‧‧‧可動軸套

74‧‧‧軸套離合機構

741‧‧‧固定柱

742‧‧‧活動柱

8‧‧‧手動驅動模組

91‧‧‧減速齒輪模組

910‧‧‧輸入部

911‧‧‧輸出部

92‧‧‧出力軸

圖1係本發明一較佳實施例之爆炸圖。

圖2係本發明一較佳實施例之剖面圖。

圖3係本發明一較佳實施例之高速離心制動模組和第一離合模組的剖面圖。

圖4係本發明一較佳實施例之離心減速模組和第二離合模組的剖面圖。

圖5A係本發明一較佳實施例之中心軸鎖止模組的剖面圖。

圖5B係本發明一較佳實施例之中心軸鎖止模組移除端蓋後的前視圖。

本發明具高速運轉和防火逃災之門機在本實施例中被詳細描述之前，要特別注意的是，以下的說明中，類似的元件將以相同的元件符號來表示。再者，本發明之圖式僅作為示意說明，其未必按比例繪製，且所有細節也未必全部呈現於圖式中。

請先參閱圖1和圖2，圖1係本發明一較佳實施例之爆炸圖，圖2係本發明一較佳實施例之剖面圖。如圖中所示，本實施例之門機包括以下主要構件：出力軸92、減速齒輪模組91、電動機2、高速離心制動模組3、第一離合模組4、離心減速模組5、第二離合模組6、中心軸鎖止模組7以及手動驅動模組8。

其中，電動機2為一馬達，其包括一驅動軸21，而驅動軸21之一側(圖中左側)連接一減速齒輪模組91。減速齒輪模組91主要藉由多個不同規格的齒輪搭配來達成減速的效果，減速齒輪模組91包括一輸入部910及一輸出部911，輸入部910連接至驅動軸21，而輸出部911則連接出力軸92。至於，出力軸92藉由鏈條來驅動一捲門門軸(圖中未示)以捲揚或落下一門片。

請再一併參閱圖1、圖2及圖3，如圖中所示，電動機2之驅動軸21的另一側(圖中右側)連接高速離心制動模組3。高速離心制動模組3主要作用在於，避免因門機1內部機構發生故障，例如制動裝置或離合裝置發生故障時，導致門片高速落下而毀損並發生危險。

在本實施例中，高速離心制動模組3主要包括一端盤31、一環形制動組32及二彈簧33；端盤31連接於電動機2之驅動軸21，故端盤31隨著第驅動軸21旋轉；而環形制動組32包括二剎車塊321，每一剎車塊321之一端樞接於端盤31，二彈簧33之二端分別連接於該二剎車塊321，並驅使該二剎車塊321朝彼此方向迫近。

換言之，當端盤31快速轉動時，並超過一第一預定轉速時，本實施例設定為1800RPM，該二剎車塊321會受離心力之影響克服彈簧33之拉力，而徑向地向外撐開並抵住於連接門機1之機架11的第一制動罩環30，來產生制動力，並且隨著轉速提高而逐漸加大制動力。

再者，關於第一離合模組4，其設置於高速離心制動模組3與離心減速模組5之間；第一離合模組4包括第一連動軸211、第一轉動盤41、第一剎車盤42、第一輔助剎車盤45、電磁制動器43、第一撐張彈簧44以及第一固定隔板401。其中，第一轉動盤41連接於高速離心制動模組3之端盤31，故第一轉動盤41是隨著端盤31和驅動軸21同步轉動，第一連動軸211與驅動軸21係同軸配置。

再者，第一輔助剎車盤45係套設於第一連動軸211並位於端盤31與第一轉動盤41之間。第一固定隔板401固接於門機1之機架11，而電磁制動器43組設於第一固定隔板401上，且第一剎車盤42以及第一撐張彈簧44套接於第一連動軸211，其中第一撐張彈簧44一端抵住第一固定隔板401，另一端推抵第一剎車盤42，並常時地驅使第一剎車盤42、第一轉動盤41、第一輔助剎車盤45以及端盤31彼此貼合，故可使驅動軸21、高速離心制動模組3、第一連動軸211以及離心減速模組5連動轉動或制動。

另一方面，當電磁制動器43接收到一電信信號而啟動激磁時，電磁制動器43吸附該第一剎車盤42，而致使第一剎車盤42、第一轉動盤41、第一輔助剎車盤45以及端盤31分離；此時，驅動軸21脫離第一連動軸211，且同時高速離心制動模組3脫離離心減速模組5，驅動軸21可自由地轉動。

再請同時參閱，圖1、圖2、圖3及圖4，圖2係本發明一較佳實施例之剖面圖，圖3係本發明一較佳實施例之高速離心制動模組3和第一離合模組4的剖面圖，圖4係本發明一較佳實施例之離心減速模組5和第二離合模組6的剖面圖。關於本實施例之離心減速模組5，其整體的機構設計類似於前述之高速離心制動模組3。

再者，本實施例之離心減速模組5包括一旋轉盤51、一環形減速組52、一彈簧(圖中未示)，旋轉盤51套接於第一連動軸211，環形減速組52包括二減速塊521，每一減速塊521之一端樞接於旋轉盤51。據此，當第一連動軸211轉動而超過一第二預定轉速時，本實施例設定為350RPM，該二減速塊521會受離心力之影響克服彈簧(圖中未示)之拉力，而徑向地向外撐開並抵住於連接第一固定隔板401的第二制動罩環40，來產生制動力，並將第二連動軸212之轉速維持於一特定範圍之內，即350RPM~450RPM。

再且，第二離合模組6包括第二連動軸212、第二轉動盤61、第二剎車盤62、第二輔助剎車盤65、 手動釋放機構63以及第二撐張彈簧64；第二連動軸212係與第一連動軸211和驅動軸21同軸設置，第二轉動盤61係透過旋轉盤51而耦接至第一連動軸211。另外，手動釋放機構63包括凸輪固定件631、凸輪活動件632、釋放桿633及第二固定隔板634，第二固定隔板634係固接於門機1之機架11，第二剎車盤62、第二輔助剎車盤65以及第二撐張彈簧64套接於第二連動軸212上。

此外，第二撐張彈簧64一端撐抵於第二固定隔板634，另一端推抵於第二剎車盤62，並常時地驅使第二剎車盤62、第二轉動盤61以及第二輔助剎車盤65彼此貼合，致使第二連動軸212耦接於第一連動軸211。此外，第二固定隔板634之一側組設該凸輪固定件631，凸輪活動件632套接於第二連動軸212，凸輪活動件632與凸輪固定件631彼此貼合，且貼合之相對端面上各形成互為匹配形狀的凸輪面。釋放桿633之一端連接至凸輪活動件632，另一端延伸出機架11之外。

據此，當扳動釋放桿633時，凸輪活動件632與凸輪固定件631上之該等凸輪面將彼此錯位，並克服第二撐張彈簧64之彈力，而驅使第二連動軸212帶動第二剎車盤62形成軸向位移，致使該第二剎車盤62與該第二轉動盤61分離；此時，第二連動軸212脫離於第一連動軸211，而高速離心制動模組3以及離心減速模組5脫離中心軸鎖止模組7，可自由地轉動。

請同時參閱圖1、圖2、圖5A以及圖5B，圖5A係本發明一較佳實施例之中心軸鎖止模組7的剖面 圖，圖5B係本發明一較佳實施例之中心軸鎖止模組7移除端蓋70後的前視圖。中心軸鎖止模組7主要用意在於，鎖止第二連動軸212使其所連接之驅動軸21不致轉動；另一方面，當中心軸鎖止模組7後側所連接之手動驅動模組8因人員操作轉動時，又可允許手動驅動模組8帶動第二連動軸212、第一連動軸211以及驅動軸21轉動。

進一步說明，本實施例之中心軸鎖止模組7包括第三固定隔板701、軸心部71、固定軸套72、可動軸套73及軸套離合機構74；其中，第三固定隔板701固接於機架11，而軸心部71連接於第二連動軸212，且自軸心部71依序同軸配置軸套離合機構74、固定軸套72以及可動軸套73。

再者，軸套離合機構74包括四個固定柱741、八個活動柱742以及四個彈簧743，上述構件皆容設於固定軸套72與軸心部71之間。其中，固定柱741係連接至可動軸套73；固定軸套部72係固接至第三固定隔板701。此外，軸心部71設有多個以凸角所構成之徑向凸部711，該徑向凸部711與固定軸套部72之內環面間存在一第一間距D1；固定柱741的直徑小於該第一間距D1，活動柱742的直徑則大於該第一間距D1。

另外，二個活動柱742之間配置一固定柱741或彈簧743，且固定柱741和彈簧743係間隔配置，彈簧743係用於將活動柱742推近徑向凸部711。據此，當軸心部71欲轉動時，因活動柱742之直徑大於第一間 距D1，故活動柱742將卡止於徑向凸部711固定軸套72間，以致鎖止軸心部71，使其無法轉動。另一方面，當可動軸套73欲轉動時，固定柱741則可推動活動柱742，進而驅動軸心部71轉動。

最後，請一併參閱圖1及圖2，關於手動驅動模組8，本實施例係採用一手動鏈輪，其係耦接於中心軸鎖止模組7之可動軸套73。換言之，當使用者拉動鏈條(圖中未示)，而驅動手動鏈輪轉動時，將帶動可動軸套73轉動，以驅使軸心部71轉動，同時連接於軸心部71之第二連動軸212、第一連動軸211、驅動軸21以及出力軸92將同步轉動。

以下說明各種使用狀態之運作情形：首先，靜止狀態，第一離合模組4和第二離合模組6均未作動，故高速離心制動模組3、離心減速模組5以及中心軸鎖止模組7呈連接狀態，驅動軸21、第一連動軸211以及第二連動軸212遭中心軸鎖止模組7鎖止，無法轉動。

接著，說明門機1正常運轉狀態，第一離合模組4接收一電性信號而作動，並使高速離心制動模組3和離心減速模組5分離，此時電動機2之驅動軸21可自由地高速轉動，僅受高速離心制動模組3之限制。換句話說，若當門機1內部機構組件發生故障，導致驅動軸21失速，此時高速離心制動模組3將提供制動力，以減緩驅動軸21之轉動速度，避免造成零組件毀損或發生危險。

再者，說明防火逃生狀態，當人員操作手動釋放機構63之釋放桿633時，例如發生火災而欲關閉捲門來防止火焰或煙霧擴散時，第二離合模組6作動，使驅動軸21、第一連動軸211以及第二連動軸212脫離中心軸鎖止模組7之鎖止狀態；此時驅動軸21之轉動受到離心減速模組5之限制，使其轉速維持於350RPM~450RPM之間，即門片維持以每秒3公尺至每秒6公尺的速度落下。

惟，需特別說明的是，本實施例之手動釋放機構63亦可以危害防止裝置來取代，該裝置內配置有控制電路板以及蓄電池；而第二離合模組6亦可採用電磁式離合器。據此，當災害發生時，危害防止裝置之控制電路板將可觸發第二離合模組6作動。

最後，關於手動捲揚門片模式，其一般是指停電狀態或防火狀態而欲捲揚門片逃生時。詳言之，如同靜止狀態，高速離心制動模組3、離心減速模組5以及中心軸鎖止模組7呈連接狀態，而驅動軸21、第一連動軸211以及第二連動軸212遭中心軸鎖止模組7鎖止，無法轉動。然而，此時使用者只需要轉動手動驅動模組8之拉鏈盤，即可驅動驅動軸21、第一連動軸211以及第二連動軸212轉動，進而帶動出力軸92來捲揚門片。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims (10)

1. 一種具高速運轉和防火逃災之門機，包括：一電動機，其包括一驅動軸；一高速離心制動模組，其耦接至該驅動軸之一端；該高速離心制動模組係當該驅動軸之轉速超過一預定轉速時提供制動力，並隨著轉速提高而逐漸加大制動力；一離心減速模組，其耦接至該高速離心制動模組；該離心減速模組係使該驅動軸之轉速維持於一特定範圍之內；一中心軸鎖止模組，其耦接於該離心減速模組；該中心軸鎖止模組係用於鎖止該電動機之該驅動軸；一第一離合模組，其耦接於該高速離心制動模組與該離心減速模組之間；該第一離合模組係常時地使該高速離心制動模組與該離心減速模組連接；以及一第二離合模組，其耦接於該離心減速模組與該中心軸鎖止模組之間；該第二離合模組係常時地使該離心減速模組與該中心軸鎖止模組連接；其中，當靜止狀態時，該電動機之該驅動軸受該中心軸鎖止模組鎖止；當門機正常運轉時，該第一離合模組受控制使該高速離心制動模組與該離心減速模組分離；當遇災時，該第二離合模組受控制使該離心減速模組與該中心軸鎖止模組分離。
2. 如請求項1之具高速運轉和防火逃災之門機，其中，該高速離心制動模組包括一端盤、一環形制動組及至少一彈簧；該端盤耦接至該驅動軸；該環形制動組包括二剎車塊，每一剎車塊之一端樞接於該端盤；該至少一彈簧之二端分別連接於該二剎車塊，並驅使該二剎車塊朝彼此迫近。
3. 如請求項1之具高速運轉和防火逃災之門機，其中，該第一離合模組包括一第一轉動盤、一第一剎車盤、一電磁制動器、一第一連動軸以及一第一撐張彈簧，該第一轉動盤係耦接至該驅動軸；該第一連動軸與該驅動軸係同軸配置，該第一剎車盤及該離心減速模組套接於該第一連動軸；該電磁制動器固接至該門機之一機架；該第一撐張彈簧設置於該第一連動軸上，並常時地驅使該第一剎車盤貼合於該第一轉動盤，而使該第一連動軸耦接於該驅動軸；當該電磁制動器受一電性信號之控制時，該電磁制動器吸附該第一剎車盤而致使該第一剎車盤與該第一轉動盤分離，並使該第一連動軸脫離該驅動軸。
4. 如請求項3之具高速運轉和防火逃災之門機，其中，該離心減速模組包括一旋轉盤以及一環形減速組，該旋轉盤耦接至該第一連動軸；該環形減速組包括二減速塊，每一減速塊之一端樞接於該旋轉盤。
5. 如請求項3之具高速運轉和防火逃災之門機，其中，該第二離合模組包括一第二轉動盤、一第二剎車盤、一手動釋放機構、一第二連動軸以及一第二撐張彈簧，該第二轉動盤係耦接至該第一連動軸，該第二連動軸與該第一連動軸係同軸配置，該第二剎車盤及該手動釋放機構套接於該第二連動軸；該第二撐張彈簧設置於該第二連動軸上，並常時地驅使該第二剎車盤貼合於該第二轉動盤，而使該第二連動軸耦接於該第一連動軸；當該手動釋放機構受一手動操作之控制時，致使該第二剎車盤與該第二轉動盤分離，並使該第二連動軸脫離該第一連動軸。
6. 如請求項5之具高速運轉和防火逃災之門機，其中，該手動釋放機構包括一凸輪固定件、一凸輪活動件及一釋放桿；該凸輪固定件係固接至該門機之一機架，該凸輪活動件係設置於該第二連動軸；該凸輪活動件與該凸輪固定件彼此貼合，且貼合之相對端面上各形成互為匹配形狀的凸輪面；該釋放桿之一端連接至該凸輪活動件；其中，經由操作該釋放桿，致使該凸輪活動件與該凸輪固定件上之該等凸輪面彼此錯位，而驅使該第二連動軸形成軸向位移，致使該第二剎車盤與該第二轉動盤分離。
7. 如請求項1之具高速運轉和防火逃災之門機，其更包括一手動驅動模組，其係耦接於該中心軸鎖止模組；該手動驅動模組係用於以手動方式驅動該驅動軸轉動。
8. 如請求項7之具高速運轉和防火逃災之門機，其中，該中心軸鎖止模組包括同軸配置之一軸心部、一固定軸套、一可動軸套及一軸套離合機構；該固定軸套部及該軸套離合機構係位於該軸心部與該可動軸套之間；該軸心部係耦接至該驅動軸；該固定軸套部係固接至該門機之機架；該可動軸套係耦接至該手動驅動模組；其中，當該軸心部欲轉動時，該軸套離合機構促使該軸心部連接該固定軸套；當該可動軸套欲轉動時，該軸套離合機構促使該可動軸套帶動該軸心部轉動。
9. 如請求項8之具高速運轉和防火逃災之門機，其中，該軸套離合機構包括至少一固定柱及至少一活動柱，該至少一固定柱及該至少一活動柱係容設於該固定軸套與該軸心部之間，該至少一固定柱係連接至該可動軸套；該軸心部設有至少一徑向凸部；當該軸心部欲轉動時，該至少一活動柱卡止於該至少一徑向凸部與該固定軸套間，以致鎖止該軸心部；當該可動軸套欲轉動時，該至少一固定柱推動該至少一活動柱並連同該軸心部轉動。
10. 如請求項1之具高速運轉和防火逃災之門機，其更包括一減速齒輪模組及一出力軸，該減速齒輪模組包括一輸入部及一輸出部，該輸入部耦接於該驅動軸之另一端，該出力軸耦接於該輸出部。