(57)【要約】【課題】幕状物の巻き取り停止時点又は送り出し停止時点の再設定の容易化及び負荷感知によるチューブラモータの適切な制御の実用化を実施上有効に図り得る巻き取り装置を提供する。【解決手段】巻き取り装置Ａは、幕状物を巻き取る筒状の巻き取りパイプ１と、巻き取りパイプ内の中央部にケースが固定され、このケース内に各々一端が外部に延出する左右２つの連結軸とこの各連結軸の他端に連結された２つのサイドギヤとこの両サイドギヤに各々噛合する２つ又は４つのピニオンギヤとを有してなるディファレンシャルギヤ２と、巻き取りパイプ内の一端側に配置され、出力軸がディファレンシャルギヤの一方の連結軸に連結されたチューブラモータ３と、巻き取りパイプの他端側に設けられ、ディファレンシャルギヤの他方の連結軸に連結部材５０を介して回転操作力が伝達可能に連結された手動操作機構４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャッターや日よけなどの幕状物を巻き取る筒状の巻き取りパイプと、
この巻き取りパイプ内の中央部にケースが固定され、このケース内に各々一端が外部に延出する左右２つの連結軸とこの各連結軸の他端に連結された２つのサイドギヤとこの両サイドギヤに各々噛合する２つ又は４つのピニオンギヤとを有してなるディファレンシャルギヤと、
上記巻き取りパイプ内の一端側に配置され、出力軸が上記ディファレンシャルギヤの一方の連結軸に連結されたチューブラモータと、
上記巻き取りパイプの他端側に設けられ、上記ディファレンシャルギヤの他方の連結軸に連結部材を介して回転操作力が伝達可能に連結された手動操作機構とを備えたことを特徴とする巻き取り装置。
【請求項２】
上記チューブラモータは、筒状のフレーム内に少なくとも電動モータ、減速機及び電磁ブレーキを有してなり、電磁ブレーキは、非通電時に制動状態になるように設けられている請求項１記載の巻き取り装置。
【請求項３】
上記電動モータの回転軸の一端にエンコーダが設けられている請求項２記載の巻き取り装置。
【請求項４】
上記手動操作機構は、ウオームとウオームホイールとを有してなる請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の巻き取り装置。
【請求項５】
上記連結部材は、中空状の第１部材と、この第１部材内に一部が挿入された棒状の第２部材とを有し、第２部材の挿入部分の長さを変更することで軸方向の長さが調整可能に設けられている請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載の巻き取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッターや日よけなどの幕状物を自動又は手動によって巻き取る巻き取り装置に関し、特に、筒状の巻き取りパイプ内にチューブラモータを配置してなるものに係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の巻き取り装置として、例えば特許文献１に開示されるように、幕状物を巻き取る筒状の巻き取りパイプと、この巻き取りパイプ内の一端側に配置され、出力軸が駆動フランジなどの結合手段を介して巻き取りパイプに結合されたチューブラモータと、このチューブラモータの端部に設けられ、チューブラモータの出力軸が所定の回転数に達した時チューブラモータへの電流供給を遮断するためのマイクロスイッチなどからなる自動停止手段と、上記巻き取りパイプの端部側方でチューブラモータと同心状に配置されかつチューブラモータと回転一体に連結された駆動輪としてのウオームホイールを有しチューブラモータを手動で回転させるための手動操作機構と、上記チューブラモータをバイパスしつつ上記巻き取りパイプと自動停止手段の可動部材との間で回転を伝達する回転伝達機構とを備えたものは知られている。
【０００３】
上記チューブラモータは、筒状のフレーム（ケーシングともいう）内に電動モータとその回転を減速して出力軸に伝達する非可逆型の減速機とを有し、あるいは非可逆型の減速機の代わりに、可逆型の減速機と電磁ブレーキとを有してなる。また、チューブラモータは、手動操作機構により回転されるものであるため、このチューブラモータに電流を供給するための回転コレクタがチューブラモータのフレーム内などに設けられている。回転コレクタは、通常、３つのスリップリングが同心状に設けられた可動部と、各スリップリングと接触する３つの固定ブラシが設けられた固定部と有してなる。
【特許文献１】特公平２−２６０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記巻き取り装置は、通常、建物の出入口上縁など高い位置に取り付けられているため、取り付け後に自動停止手段によるチューブラモータへの電流供給の遮断時点つまり幕状物の巻き取り停止時点又は送り出し停止時点を再度設定する場合その作業が容易でないという欠点がある。この欠点を解消するために、自動停止手段をチューブラモータの端部に設ける代わりに、チューブラモータの、例えば電動モータの回転と同期するパルス信号を発生するエンコーダを電動モータの回転軸に設けるとともに、このエンコーダからの信号を、巻き取り装置の取り付け位置よりも低い位置に設けた制御盤などに入力してチューブラモータの作動を制御するシステムを構成することが考えられる。また、このシステムは、幕状物の巻き取り時又は送り出し時の負荷を感知しながらチューブラモータの作動制御を適切に行うという観点からも望ましいものである。
【０００５】
しかし、上記システムを実施するに当たっては、次のような問題がある。すなわち、エンコーダを電動モータの回転軸に設けることなどに伴って複数本の信号線をチューブラモータに接続する必要があるが、これらの信号線を３本の電源線と同じ回転コレクタを用いて接続する場合、回転コレクタの可動部に５つ以上のスリップリングを同心状に設けなければならず、その分回転コレクタが大型化することになる。そのため、回転コレクタをチューブラモータのフレーム内に設けるものの場合にはチューブラモータの大型化を招くという問題があり、また、回転コレクタをチューブラモータのフレーム外の側方に設けるものの場合には回転コレクタを覆うケーシングが大型化し、巻き取りドラムの側方にこのケーシングを配置するための広い空間を確保しなければならないという問題がある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、巻き取りドラム内の両側にチューブラモータと手動操作機構とを分離して配置することにより、チューブラモータに電源線及び信号線を接続するための回転コレクタ自体を不要にし、もって幕状物の巻き取り停止時点又は送り出し停止時点の再設定の容易化及び負荷感知によるチューブラモータの適切な制御の実用化を実施上有効に図り得る巻き取り装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、シャッターや日よけなどの幕状物の巻き取り装置として、幕状物を巻き取る筒状の巻き取りパイプと、この巻き取りパイプ内の中央部にケースが固定され、このケース内に各々一端が外部に延出する左右２つの連結軸とこの各連結軸の他端に連結された２つのサイドギヤとこの両サイドギヤに各々噛合する２つ又は４つのピニオンギヤとを有してなるディファレンシャルギヤと、上記巻き取りパイプ内の一端側に配置され、出力軸が上記ディファレンシャルギヤの一方の連結軸に連結されたチューブラモータと、上記巻き取りパイプの他端側に設けられ、上記ディファレンシャルギヤの他方の連結軸に連結部材を介して回転操作力が伝達可能に連結された手動操作機構とを備える構成にする。
【０００８】
この構成では、チューブラモータの作動時にはその出力軸が回転し、この出力軸から回転力がディファレンシャルギヤの一方の連結軸を介してその１つのサイドギヤに入力する。このとき、ディファレンシャルギヤの残り１つのサイドギヤは、他方の連結軸及び連結部材を介して手動操作機構に連結されて回転不能状態にあるため、ディファレンシャルギヤの１つのサイドギヤの回転に伴ってディファレンシャルギヤのケース及び巻き取りパイプが回転し、それにより、巻き取りパイプに幕状物が巻き取られ、又は巻き取りパイプから幕状物が送り出される。
【０００９】
一方、チューブラモータの故障時などに手動操作機構を回転操作するとその回転操作力が手動操作機構から連結部材及びディファレンシャルギヤの一方の連結軸を介してその１つのサイドギヤに入力する。このとき、ディファレンシャルギヤの残り１つのサイドギヤは、他方の連結軸を介してチューブラモータに連結されて回転不能状態にあるため、ディファレンシャルギヤの１つのサイドギヤの回転に伴ってディファレンシャルギヤのケース及び巻き取りパイプが回転し、それにより、巻き取りパイプに幕状物が巻き取られ、又は巻き取りパイプから幕状物が送り出される。
【００１０】
上記チューブラモータは、その出力軸が回転するだけで、それ自体が回転することはないので、このチューブラモータに対し電源線及び信号線を接続するために従来の如き回転コネクタを必要としない。このため、例えばチューブラモータの電動モータの回転軸にエンコーダを設けるとともに、このエンコーダからの信号を巻き取り装置の取り付け位置よりも低い位置に設けた制御盤などに入力してチューブラモータの作動を制御するシステムを、チューブラモータの大型化を招くことなく、また巻き取りドラムの側方に広い空間を確保することなく容易に実施することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の巻き取り装置において、上記チューブラモータの好ましい形態を提供するものである。すなわち、チューブラモータは、筒状のフレーム内に少なくとも電動モータ、減速機及び電磁ブレーキを有してなり、電磁ブレーキを、非通電時に制動状態になるように設ける構成にする。この構成では、減速機が可逆型の場合でも電磁ブレーキの制動によりチューブラモータの非可逆性つまり回転力が逆方向に伝達せずに回転不能状態になるという性能を容易に確保することができる。その上、停電などによりチューブラモータに通電が行われないときでも電磁ブレーキが制動状態になり、チューブラモータの非可逆性が維持されるため、手動操作機構の回転操作による幕状物の巻き取り又は送り出しを行うことができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の巻き取り装置において、上記電動モータの回転軸の一端にエンコーダを設ける構成にする。この構成では、チューブラモータの作動時にはエンコーダの信号に基づいて電動モータの負荷を感知しながら作動制御を適切に行うことができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の巻き取り装置において、上記手動操作機構を、ウオームとウオームホイールとを有する構成にする。この構成では、ウオームとウオームホイールとの噛合によって手動操作機構の非可逆性を容易にかつ確実に確保することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載の巻き取り装置において、上記連結部材を、中空状の第１部材と、この第１部材内に一部が挿入された棒状の第２部材とによって構成し、第２部材の挿入部分の長さを変更することで軸方向の長さを調整可能に設ける構成にする。この構成では、例えばシャッター用の巻き取り装置で建物の開口部の幅寸法に応じて巻き取りパイプの長さを変更する場合にも連結部材の軸方向長さを調整することで対応することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の巻き取り装置によれば、チューブラモータの作動又は手動操作機構の操作のいずれによっても幕状物を巻き取りパイプに巻き取り、あるいは巻き取りパイプから送り出すことができる上、チューブラモータ自体は回転することがないので、このチューブラモータに対し従来の如く回転コネクタを要することなく電源線及び信号線を接続することができる。このため、チューブラモータの作動制御を負荷感知式で適切に行うことができるとともに、制御盤などを操作し易い場所に設置して幕状物の巻き取り停止時点又は送り出し停止時点の再設定の容易化を図ることができる。しかも、チューブラモータの大型化を招くことはなく、また巻き取りドラムの側方に広い空間を確保する必要もないので、実施化を容易に図ることができる。
【００１６】
特に、請求項２に係る発明では、減速機が可逆型の場合に電磁ブレーキの制動によりチューブラモータの非可逆性を容易に確保することができる上、停電などによりチューブラモータに通電が行われないときでも電磁ブレーキが制動状態になり、チューブラモータの非可逆性が維持されるため、手動操作機構の回転操作による幕状物の巻き取り又は送り出しを行うことができ、実用性に優れた効果を有するものである。
【００１７】
また、請求項５に係る発明では、シャッター用の巻き取り装置で建物の開口部の幅寸法に応じて巻き取りパイプの長さを変更する場合などにも連結部材の軸方向長さを調整して対応することができるので、実施化を図る上で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態である実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１及び図２は本発明の一実施形態に係るシャッター用の巻き取り装置Ａを示し、この巻き取り装置Ａは、幕状物としてのシャッターを巻き取る略円筒状の巻き取りパイプ１と、この巻き取りパイプ１内の中央部に配置されたディファレンシャルギヤ２と、巻き取りパイプ１内の一端側に配置されたチューブラモータ３と、巻き取りパイプ１の他端側に設けられた手動操作機構４とを備えている。
【００２０】
上記巻き取りパイプ１の外周面にはその全長に延びる内側に凹んでなる４つの凹部１ａ，１ａ，…が円周方向に略等間隔に形成されている。上記ディファレンシャルギヤ２は、そのケース２０の中心軸を挟む２個所（図３及び図４で上部及び下部）にそれぞれ２つずつ計４つ形成された突部２０ａ，２０ａ，…を有し、この各突部２０ａを巻き取りパイプ１の互いに対向する２つの凹部１ａ，１ａの底面に形成した孔などの係合部に係合させて巻き取りパイプ１に固定されている。
【００２１】
また、上記ディファレンシャルギヤ２は、図３及び図４に詳示するように、ケース２０内に各々一端が外部に延出する左右２つの連結軸２１，２２と、ケース２０内にそれぞれ配置されかつ各連結軸２１，２２の他端に回転一体に連結された２つのベベルギヤよりなるサイドギヤ２３，２４と、ケース２０内にそれぞれピニオン軸２５を介して回転自在に支持されかつ上記両サイドギヤ２３，２４に各々噛合する４つのベベルギヤよりなるピニオンギヤ２６，２６，…とを有している。上記連結軸２１，２２は、いずれもケース２０内の部分２１ａ，２２ａとケース２０外の部分２１ｂ，２２ｂとをピン２１ｃ，２２ｃにより折り曲げ自在に結合してなる。
【００２２】
上記チューブラモータ３は、図２に示すように円筒状のフレーム３０内に少なくとも電動モータ３１、減速機３２及び電磁ブレーキ３３を有してなる。このチューブラモータ３のフレーム３０の一端にはエンド部材３４が固定され、このエンド部材３４は、取付ブラケット（図示せず）を介して建物の壁面に取り付けられる一方、エンド部材３４の外周部には巻き取りパイプ１の一端が回転自在に支持されている。電動モータ３１の回転軸３１ａの減速機３２と反対側でエンド部材３４寄りの一端には回転軸３１の回転と同期するパルス信号を発生するエンコーダ３５が設けられている。減速機３２は、図示していないが、本実施形態では遊星歯車列からなり、電動モータ３１の回転軸３１ａ側から出力軸３６側への正規の方向に回転力を減速して伝達するだけでなくその反対方向にも回転力が伝達可能な可逆型のものである。電磁ブレーキ３３は、電動モータ３１と減速機３２との間に配置されているとともに、非通電時に制動状態になるように設けられている。チューブラモータ３の出力軸３６は、上記ディファレンシャルギヤ２の図で左側の連結軸２１に連結されている。
【００２３】
さらに、上記手動操作機構４は、図５ないし図７に詳示するように、半割状の２つの部分４０ａ，４０ｂからなるケース４０と、このケース４０内に回転可能に配置されたウオームホイール４１と、ケース４０の半割部分４０ａ，４０ｂ同士の合わせ面上を上下に貫通しかつ外周面に上記ウオームホイール４１と噛合するウオーム４２が装着されたウオーム軸４３と、このウオーム軸４３の下端に垂下して連結されたリング状のハンドル４４とを有している。ケース４０は、チューブラモータ３のエンド部材３４と同様に取付ブラケット（図示せず）を介して建物の壁面に取り付けられる。ウオームホイール４１の内端部には円筒状のカラー部４１ａが形成され、このカラー部４１ａには、先端に結合ピン４５有する円筒部材４６の基端部が嵌合されかつねじ４７止めにより固定されているととともに、巻き取りパイプ１の端部を支持するためのクラウン４８が回転自在にかつ円筒部材４６により抜け止めした状態で嵌合されている。
【００２４】
上記円筒部材４６は、図１に示すように連結部材５０を介して上記ディファレンシャルギヤ２の図で右側の連結軸２２に連結されており、よって手動操作機構４の回転操作力がディファレンシャルギヤ２に伝達可能に設けられている。上記連結部材５０は、図８に詳示するように、中空円筒状の第１部材５１と、この第１部材５１内に一部（図の如く大部分をも含む。）が挿入された四角棒状の第２部材５２とを有し、第２部材５２の挿入部分の長さを変更することで軸方向の長さが調整可能に設けられている。第１部材５１の一端部内には中心線上に略四角形の嵌合孔５３を有する充填部材５４が嵌合され、この充填部材５４の嵌合孔５３内に円筒部材４６の結合ピン４５を嵌合して第１部材５１の一端と円筒部材４６とが結合される一方、第２部材５２の一端はディファレンシャルギヤ２の連結軸２２にピン（図示せず）を介して結合されるようになっている。また、第１部材５１の両端部にはそれぞれ円環状の支持部材５５，５５が回転可能にかつ一対のねじ５６，５６により軸方向の移動を規制した状態で設けられており、この両支持部材５５，５５を介して連結部材５０が巻き取りパイプ１内の所定位置に保持されるようになっている。
【００２５】
次に、上記巻き取り装置Ａの作動を説明するに、チューブラモータ３の作動時にはその出力軸３６が回転し、この出力軸３６から回転力がディファレンシャルギヤ２の連結軸２１を介してその１つのサイドギヤ２３に入力し、このサイドギヤ２３が回転する。このとき、ディファレンシャルギヤ２の残り１つのサイドギヤ２４は、連結軸２２及び連結部材５０を介して手動操作機構４に連結されており、この手動操作機構４は、ウオーム４２とウオームホイール４１との噛合によって回転力が逆方向つまり出力側であるウオームホイール４１から入力側であるウオーム４２に伝達されないものであるため、ディファレンシャルギヤ２の残り１つのサイドギヤ２４は回転不能状態にある。そのため、ディファレンシャルギヤ２のサイドギヤ２３の回転に伴ってディファレンシャルギヤ２のケース２０及び巻き取りパイプ１が回転することになり、巻き取りパイプ１にシャッターが巻き取られ、又は巻き取りパイプ１からシャッターが送り出される。
【００２６】
一方、チューブラモータ３の故障時などに手動操作機構４のハンドル４４に回転操作具（図示せず）の先端を係合してハンドル４４を回転操作するとその回転操作力が手動操作機構４から連結部材５０及びディファレンシャルギヤ２の連結軸２２を介してその１つのサイドギヤ２４に入力し、このサイドギヤ２４が回転する。このとき、ディファレンシャルギヤ２の残り１つのサイドギヤ２３は、連結軸２１を介してチューブラモータ３の出力軸３６に連結されており、このチューブラモータ３は、電動モータ３１の非作動時には電磁ブレーキ３３が制動状態にあって回転力が逆方向つまり出力軸３６側から電動モータ３１側に伝達されなくなるため、ディファレンシャルギヤ２の残り１つのサイドギヤ２３は回転不能状態にある。そのため、ディファレンシャルギヤ２のサイドギヤ２４の回転に伴ってディファレンシャルギヤ２のケース２０及び巻き取りパイプ１が回転することになり、巻き取りパイプ１にシャッターが巻き取られ、又は巻き取りパイプ１からシャッターが送り出される。
【００２７】
このように、巻き取り装置Ａは、チューブラモータ３の作動又は手動操作機構４の手動操作のいずれによっても巻き取りパイプ１が回転し、シャッターの巻き取り又は送り出しを確実に行うことができるので、作動の信頼性を高めることができる。
【００２８】
その上、上記チューブラモータ３は、その出力軸３６が回転するだけで、フレーム３０を含む全体が回転することはないので、このチューブラモータ３に対し従来の如く回転コネクタを要することなく電源線及び信号線を接続することができる。このため、チューブラモータ３の電動モータ３１の作動制御を、その回転を検知するエンコーダ３５を用いた負荷感知式で適切に行うことができるとともに、制御盤などを操作し易い場所に設置してシャッターの巻き取り停止時点又は送り出し停止時点の再設定の容易化を図ることができる。しかも、回転コネクタをチューブラモータ３のフレーム３０内に設けた場合の如くチューブラモータ３の大型化を招くことはなく、また回転コネクタをチューブラモータ３のフレーム３０側方に設けた場合の如く巻き取りドラムの側方に広い空間を確保する必要もないので、実施化を容易に図ることができる。
【００２９】
さらに、上記チューブラモータ３は、停電などによりチューブラモータ３に通電が行われないときに電磁ブレーキ３３が制動状態になり、回転力が逆方向に伝達されないため、停電時での手動操作機構４の手動操作によるシャッターの巻き取り又は送り出しを確実に行うことができ、信頼性の向上をより図ることができる。
【００３０】
加えて、上記連結部材５０は、第１部材５１内に挿入される第２部材５２の挿入部分の長さを変更することで軸方向の長さが調整可能に設けられているため、建物の開口部の幅寸法に応じて巻き取りパイプ１の長さを変更する場合でも連結部材５０の取り換えを必要とせず、実施化を図る上で有利なものである。
【００３１】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。例えば上記実施形態では、ディファレンシャルギヤ２のサイドギヤ２３，２４及びピニオンギヤ２４に、いずれもベベルギヤを用いて構成したが、平歯車を用いて構成してもよい。また、ピニオンギヤ２４の個数は、実施形態の如く４つに限らず、２つでもよい。
【００３２】
また、上記実施形態では、チューブラモータ３を、円筒状のフレーム３０内に電動モータ３１，可逆型の減速機３２及び電磁ブレーキ３３を有してなる構成にしたが、本発明は、可逆型の減速機３２に代えて、非可逆型の、例えばウオームとウオームホイールを有してなるいわゆるウオーム型などの減速機を用いて構成してもよく、その場合電磁ブレーキを省略してもよい。
【００３３】
さらに、本発明は、上記実施形態の如くシャッター用の巻き取り装置に限らず、日よけやブライドなどその他の幕状物を巻き取る巻き取り装置に広く適用することができるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係るシャッター用の巻き取り装置の分解斜視図である。
【図２】上記巻き取り装置の左側部分の縦断面図である。
【図３】上記巻き取り装置のディファレンシャルの縦断面図である。
【図４】同左側面図である。
【図５】上記巻き取り装置の手動操作機構の斜視図である。
【図６】上記手動操作機構の一部切開正面図である。
【図７】図５のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図８】上記巻き取り装置の連結部材の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ    巻き取り装置
１    巻き取りパイプ
２    ディファレンシャルギヤ
３    チューブラモータ
４    手動操作機構
２０    ケース
２１，２２    連結軸
２３，２４    サイドギヤ
２６    ピニオンギヤ
３０    フレーム
３１    電動モータ
３１ａ  回転軸
３２    減速機
３３    電磁ブレーキ
３５    エンコーダ
３６    出力軸
４１    ウオームホイール
４２    ウオーム
５０    連結部材
５１    第１部材
５２    第２部材
【図１】
2006257711.tif 000003
【図２】
2006257711.tif 000004
【図３】
2006257711.tif 000005
【図４】
2006257711.tif 000006
【図５】
2006257711.tif 000007
【図６】
2006257711.tif 000008
【図７】
2006257711.tif 000009
【図８】
2006257711.tif 000010