(57)【要約】【課題】電動機の部品点数を減らして組立性がよく、軸方向サイズの小型化を図った電動機のクラッチ機構を提供する。【解決手段】電動機８と減速機本体１７の間にセンサマグネット４６の回転信号を検出する回転検出センサを有するセンサ基板５１が挟み込まれて組み付けられている。【選択図】図１
2008208585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と減速機の間に、当該電動機の駆動が減速機を通じて出力軸へ伝達されるクラッチ機構を備えた電動機のクラッチ機構であって、
電動機と減速機本体の間にモータの回転信号を検出する回転検出センサを有するセンサ基板が挟み込まれて組み付けられている電動機のクラッチ機構。
【請求項２】
センサ基板は、モータの出力軸側側面と減速機本体に挟み込まれて組み付けられる請求項１記載の電動機のクラッチ機構。
【請求項３】
センサ基板には、手動操作によりスライドしクラッチの接続、接続解除を切り替えるスライド部材の位置を検出する検出スイッチが設けられている請求項１記載の電動機のクラッチ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばシャッター、ブラインド、カーテンなどの長尺物が巻き取られた回転ドラムを電動機により回転駆動する駆動部に設けられる電動機のクラッチ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
シャッター、ブラインド、カーテンなどの長尺物が巻き取られた回転ドラムを電動機により回転駆動する電動巻取り装置が用いられている。電動巻取り装置の一例について説明すると、筒状の回転ドラム内に一端側に駆動源であるモータが設けられており、モータ軸（出力軸）に連繋するクラッチ機構を介して回転ドラムを回転駆動するようになっている。
【０００３】
モータ出力側と反対側には、モータ軸に回転板、センサマグネットが設けられ、フォトインタラプタ、ホールセンサなどのモータの回転信号を検出する回転検出センサが設けられたセンサ基板が設けられる。また、モータユニットの出力軸と反対側には、シャッター等が停止状態で動かないようにブレーキ機構（例えば電磁ブレーキ）が設けられる。
【０００４】
電動機が動作中に停電や故障などにより回転停止すると、例えばシャッターなどを手動により開放若しくは閉じる必要がある。この場合、シャッター自体の重量の他に電動機と出力軸とを連繋するクラッチ機構やブレーキ機構が作動して負荷として加わるため、電動機と出力軸との駆動伝達を解除するようになっている(特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００２−１９４９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した電動機において、回転板やセンサ基板をモータの出力軸と反対側に設けるとすると、センサ基板を固定する機構を別途設ける必要があり、部品点数が多くなると共に電動機が軸方向に大型化する。また、モータの出力軸と反対側に電磁ブレーキを設けるとすれば、センサマグネットの漏れ磁束にも留意してスペースを設ける必要が生じて電動機の軸方向の大型化に拍車がかかる。
【０００６】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、電動機の部品点数を減らして組立性がよく、軸方向サイズの小型化を図った電動機のクラッチ機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
電動機と減速機の間に、当該電動機の駆動が減速機を通じて出力軸へ伝達されるクラッチ機構を備えた電動機のクラッチ機構であって、電動機と減速機本体との間にモータの回転信号を検出する回転検出センサを有するセンサ基板が挟み込まれて組み付けられていることを特徴とする。
また、センサ基板は、モータの出力軸側側面と減速機本体に挟み込まれて組み付けられることを特徴とする。
また、センサ基板には、手動操作によりスライドしクラッチの接続、接続解除を切り替えるスライド部材の位置を検出する検出スイッチが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上述した電動機のクラッチ機構を用いれば、電動機と減速機本体の間にモータの回転信号を検出する回転検出センサを有するセンサ基板が挟み込まれて組み付けられているので、電動機を軸方向に大型化することがなく、センサ基板の組み付けが容易に行なえる。
また、センサ基板は、電動機の出力側側面に設けられるダンパーと減速機本体に挟み込まれて組み付けられると、基板固定のためのねじや取付け用の基板は不要になるので、部品点数を減らして組立性が向上する。
また、センサ基板には、手動操作によりスライドしクラッチの接続、接続解除を切り替えるスライド部材の位置を検出する検出スイッチが設けられていると、モータの回転検出に加えて、手動操作に伴うクラッチの接続、接続解除の状態を検出して使用者に報知することができるので電動機の操作ミスも生じ難くなり、センサ基板によって電動機の多機能集約化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る電動機のクラッチ機構の最良の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。以下では、シャッター用の電動巻取り装置に設けられる電動機のクラッチ機構を例示して説明する。電動巻取り装置は一例としてチューブラタイプの装置が用いられる。すなわち、回転ドラムと同軸に設けられるハウジング部内に設けられるブレーキ付電動機と、回転ドラム内に電動機のクラッチ機構を一体に備えている。回転ドラム内の電動機を起動するとクラッチ機構を通じて出力軸へ駆動伝達することにより回転ドラムを回転駆動するようになっている。
【００１０】
先ず、図６及び図７を参照して、シャッター用の電動巻取り装置の概略構成について説明する。図７において、回転ドラム１には、シャッター２が繰り出し可能に巻き取られる。回転ドラム１内の巻取り軸３には、アシストバネ４が巻き付けられている。アシストバネ４は、シャッター２が繰り出される際の負荷変動を軽減するように設けられている。巻取り軸３は、カップリング５を介して駆動側出力軸６と連結されている。
【００１１】
図６おいて、駆動部７は回転ドラム１内に設けられ、軸端方向右端より図示しない電磁ブレーキ、電動機（モータ）８、クラッチ機構９、減速機１０が軸方向にこの順に配置されている。電磁ブレーキ及び電動機８は回転ドラム１内に配置され、回転ドラム１は図示しない取付け枠などに回転可能に固定される。図７において、電磁ブレーキ及び電動機８には回転ドラム１の軸端側より商用電源が供給され、壁等に設けられるスイッチ１１に配線接続されている。また、図６において、減速機１０に設けられたワイヤー取付け板（スライド部材の一例）１２にはクラッチ操作用のワイヤー１３が連結されておりアウターチューブ１４を挿通して引き出され、図７に示す操作棒１５に連結されている。
【００１２】
次に、駆動部７のより詳細な構成について、図１乃至図３を参照して説明する。図示しない電磁ブレーキは、電動機８の起動に連動してブレーキが解除されるようになっている。図１Ｂにおいて電動機８はダンパー１６を介して減速機本体（ハウジング）１７と一体に組み付けられている。減速機本体１７内にはモータ軸１８が挿入され、該モータ軸１８に連繋してクラッチ機構９及び減速機１０が収納されている。
【００１３】
減速機本体１７に収納される内歯車１９の端面にクラッチ溝２０が周方向に所定間隔で複数形成されている。クラッチ機構９には、クラッチピン２１がクラッチ溝２０に対向してワイヤー取付け板１２のスライド動作に連繋して軸方向に挿抜可能に設けられている。また、図１Ｃにおいて、減速機本体１７には回転支点２２を中心に揺動する揺動アーム２３が設けられている。この揺動アーム２３の一端２３ａはクラッチピン２１と、他端２３ｂがワイヤー取付け板１２と各々連繋している。クラッチピン２１はダンパー１６との間に設けられた第２の圧縮ばね３５により内歯車１９の端面に向けて常時付勢されている。
【００１４】
クラッチが接続されるとクラッチピン２１は内歯車１９の端面に押し当てられてそのままクラッチ溝２０に嵌り込むか、或いはクラッチピン２１が内歯車１９の端面に押し当てられたまま該内歯車１９が回転していずれかのクラッチ溝２０へ嵌り込むようになっている。また、図２Ｂ及び図３Ｂにおいてワイヤー取付け板１２に連結するワイヤー１３を手動操作することによりクラッチピン２１がクラッチ溝２０から抜け出たまま保持されるようになっている。
【００１５】
ここでクラッチ機構９の構成について説明する。図１Ｂにおいて、減速機本体１７にはモータ軸１８と平行にクラッチ軸２４が設けられている。クラッチ軸２４には、クラッチギヤ２５及び押動部材３２がスライド可能に支持されている。また、ベース部材２９がクラッチ軸２４の外周側に一体に組み付けられている。このベース部材２９は、クラッチギヤ２５及び押動部材３２の移動をガイドするものである。クラッチギヤ２５及び押動部材３２はワイヤー取付け板１２のスライド動作に連繋してスライドし、クラッチピン２１がクラッチ溝２０に嵌り込んだ第１の位置とクラッチ溝２０より抜け出た第２の位置とで保持される。
【００１６】
また、モータ軸１８にはクラッチの接続が解除される第２の位置でクラッチギヤ２５と噛み合う解除用ギヤ２６が設けられている。クラッチギヤ２５はワイヤー取付け板１２のスライド動作に連繋してクラッチ軸２４に沿って第１の位置又は第２の位置へスライドして保持される。解除用ギヤ２６は、第１の位置でクラッチギヤ２５との噛み合いが外れており、第２の位置へ移動する際に若干回転しながらクラッチギヤ２５と噛み合うようになっている。
また、図３Ｂにおいて、クラッチギヤ２５が第２の位置、即ちワイヤー取付け板１２を手動操作してクラッチピン２１がクラッチ溝２０から抜け出た状態で電動機８を起動すると、解除用ギヤ２６を通じてクラッチギヤ２５を回転させてクラッチギヤ２５が第２の位置から第１の位置へスライドし、ワイヤー取付け板１２がスライドすることによりクラッチピン２１がクラッチ溝２０に嵌り込む第１の位置へ移動して保持されるようになっている。解除用ギヤ２６は、モータ軸１８の周囲に設けられた第３の圧縮ばね４８によって電動機８側へ付勢されている。
即ち、ワイヤー取付け板１２を手動操作してクラッチピン２１がクラッチ溝２０から抜け出た状態でモータを起動すると、解除用ギヤ２６を通じてクラッチギヤ２５を回転させてクラッチギヤ２５が第２の位置から第１の位置へスライドしてクラッチピン２１がクラッチ溝２０に嵌り込む第１の位置へ移動して保持されるようになっている。
【００１７】
次に、解除用ギヤ２６の構成について図１を参照してより具体的に説明する。
図１Ｂにおいて、モータ軸１８にはセンサマグネット４６の近傍にスリーブ４７が嵌め込まれ、平行ピンにより固定されている。センサマグネット４６はモータ軸１８に嵌め込まれて固定されている。解除用ギヤ２６はスリーブ４７の外周に同軸状に嵌め込まれる。解除用ギヤ２６はモータ軸１８に固定された第３の圧縮ばね４８により軸方向にスリーブ４７側へ付勢されている。スリーブ４７は、モータ軸１８の回転と共に回転し、解除用ギヤ２６はスリーブ４７と傾斜面どうしが押し当てられて若しくは段付部の壁面どうしが突き当たって連れ回りする。また、段付部の壁面どうしが突き当たらない方向へ回転すると傾斜面どうしが滑るため解除用ギヤ２６はフリーに回転する。
【００１８】
図１Ｂにおいて、減速機本体１７に挿入されるモータ軸１８には減速機本体１７の端部付近でセンサマグネット４６が設けられている。また、電動機８と減速機本体１７との間にセンサマグネット４６の回転信号を検出する回転検出センサを有するセンサ基板５１が設けられている。
【００１９】
具体的には、図５Ａ、Ｂにおいて、センサ基板５１は、電動機８の出力側側面に設けられるダンパー１６と減速機本体１７に挟み込まれて組み付けられる。ダンパー１６の一方の対角線上に形成されたねじ孔１６ａに図示しないねじが挿入されて減速機本体１７側のねじ孔１７ａ（図４Ａ参照）とねじ嵌合により固定される。また、ダンパー１６の他の対角線上に形成されたねじ孔１６ｂには電動機８側のねじが嵌り込むようになっている。
【００２０】
図４Ａ、Ｂにおいて、減速機本体１７の端面部には、リブ５３が設けられている。このリブ５３の一部に対向する位置に凹溝５４が形成されている。この凹溝５４をガイドとしてセンサ基板５１が軸方向に挿入されて減速機本体１７内に組み込まれる。減速機本体１７にセンサ基板５１が組み込まれた後、図５Ａ、Ｂに示すダンパー１６がねじ止め固定される。
【００２１】
また、図１Ｃにおいて、センサ基板５１には、ワイヤー取付け板１２の位置を検出する検出スイッチ（リミットスイッチ、フォトスイッチなど）５２が設けられている。ワイヤー取付け板１２には、検出スイッチ５２に対応する部位に突起１２ａが設けられている。図１Ｂにおいて、クラッチピン２１がクラッチ溝２０に嵌め込まれクラッチが接続されているとき、即ちクラッチギヤ２５及び解除用ギヤ２６が第１の位置にあるとき、突起１２ａが検出スイッチ５２に検出される状態（ＯＮ状態）にある。図２Ｂ及び図３Ｂにおいてワイヤー１３が手動操作により引かれると、ワイヤー取付け板１２が図２Ｃのようにスライドし図３Ｃの位置で保持されるため、検出スイッチ５２は突起１２ａを検出できなくなる（ＯＦＦ状態）。
【００２２】
よって、検出スイッチ５２の信号により、クラッチ機構９が接続されているか、接続解除されているかを判定できる。例えば、ワイヤー取付け板１２を手動操作すると、使用者にブザーを鳴らしたり、警告ランプを点滅させたりすることで報知するようにすることができる。また、検出スイッチ５２がＯＦＦになっている状態で、操作スイッチを押すと電動機８が所定方向に回転してクラッチ機構９を自動接続するように制御することもできる。これにより、使用者の操作ミスも生じ難くなり、センサ基板５１によって電動機８の多機能集約化を実現できる。
【００２３】
クラッチ機構９の動作について説明すると、図１Ａ−Ｃにおいて、クラッチ機構９が接続されているとき、検出スイッチ５２はＯＮ状態にある。操作者が操作棒１５を持ってワイヤー１３を引くと、ワイヤー取付け板１２が第１の圧縮ばね３４、第２の圧縮ばね３５及び第３の圧縮ばね４８の弾性力に抗して減速機本体１７側に軸方向へ移動する。このとき、図２Ａ−Ｃにおいて、揺動アーム２３が回転支点２２を中心に時計回り方向に回転するためクラッチピン２１がクラッチ溝２０から抜け出て、クラッチ機構９の連結が解除される（図２Ａ−Ｃはワイヤー操作によりクラッチピン２１が最大変位した状態を示す）。また、ワイヤー１３の引っ張り力が軽減されると、第１の圧縮ばね３４、第２の圧縮ばね３５及び第３の圧縮ばね４８の弾性力によりワイヤー取付け板１２、クラッチギヤ２５及び解除用ギヤ２６が軸方向右側へ若干押し戻されて保持される。このとき、図３Ａ−Ｃにおいて、クラッチギヤ２５は、ベース部材２９の端面に保持されてクラッチの接続が解除されており、検出スイッチ５２はＯＦＦになっている。
【００２４】
次に、減速機１０の構成の一例である遊星歯車機構について説明する。図１Ｂにおいて、減速機本体１７には、複数段の内歯車（第１の内歯車１９及び第２の内歯車４０）が軸方向に一体に組み付けられて収納されている。モータ軸１８の先端に設けられた第１の太陽ギヤ３６は、第１の遊星ギヤ３７と噛み合っている。第１の遊星ギヤ３７は第１の内歯車１９と噛み合っている。第２の太陽ギヤ３８は、第２の遊星ギヤ３９と噛み合っている。第２の遊星ギヤ３９は、第２の内歯車４０と噛み合っている。
【００２５】
第２の太陽ギヤ３８が設けられたシャフト４１には、第１のキャリヤ４２が設けられている。第１のキャリヤ４２には第１のピン４３を中心に第１の遊星ギヤ３７が設けられている。出力軸６が設けられた第２のキャリヤ４４には、第２のピン４５を中心に第２の遊星ギヤ３９が設けられている。
【００２６】
クラッチ機構９が接続された状態でモータ軸１８を回転駆動すると、第１段の第１の太陽ギヤ３６、第１の遊星ギヤ３７、第１のキャリヤ４２を通じてシャフト４１（第２の太陽ギヤ３８）が回転する。更に第２の太陽ギヤ３８が回転すると第２の遊星ギヤ３９、第２のキャリヤ４４を通じて出力軸６が回転駆動される。
【００２７】
尚、上記実施例はシャッター用の電動巻取り装置について説明したが、カーテン、ブラインド、オーニングなどの他の長尺物の巻取り装置に適用しても良い。また、センサー基板はダンパーと減速機本体との間に挟み込まれる場合を例示したが、モータを減速機本体へ直付けする場合には、モータの出力軸側側面と減速機本体との間に挟み込むようにしてもよい。
【００２８】
また、電動巻取り装置は、チューブラタイプ以外の装置構成であってもよい。即ち、図８において、ブレーキ付電動機８、クラッチ機構９、減速機１０は、回転ドラム１の外部に設けられる駆動ユニット６１内に収納されている。駆動ユニット６１の出力軸６には駆動側スプロケット６２が嵌め込まれている。回転ドラム１の巻取り軸３にはドラム側スプロケット６３が嵌め込まれている。駆動側スプロケット６２とドラム側スプロケット６３間には無端状のチェーン６４が架設されている。駆動ユニット６１には電動機８を操作するスイッチ１１が接続されており、クラッチ機構９を操作するワイヤー１３及び操作棒１５が接続されている。このように、駆動ユニット６１が回転ドラム１の外部に設けられるとメンテナンスがし易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】クラッチ機構の接続状態を示す軸方向正面図、矢印Ｅ−Ｅ方向断面図、矢印Ｆ−Ｆ方向断面図である。
【図２】クラッチ機構の接続解除動作中を示す軸方向正面図、矢印Ｅ−Ｅ方向断面図、矢印Ｆ−Ｆ方向断面図である。
【図３】クラッチ機構の接続解除状態を示す軸方向正面図、矢印Ｅ−Ｅ方向断面図、矢印Ｆ−Ｆ方向断面図である。
【図４】減速機本体にセンサ基板が組み込まれた端面図及び断面図である。
【図５】減速機本体にセンサ基板が組み込まれダンパーが設けられた端面図及び断面図である。
【図６】クラッチ機構の断面図である。
【図７】電動巻取り装置の概略構成を示す説明図である。
【図８】電動巻取り装置の他の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  回転ドラム
２  シャッター
３  巻取り軸
４  アシストバネ
５  カップリング
６  出力軸
７  駆動部
８  電動機
９  クラッチ機構
１０  減速機
１１  スイッチ
１２  ワイヤー取付け板
１２ａ  突起
１３  ワイヤー
１４  アウターチューブ
１５  操作棒
１６  ダンパー
１６ａ、１６ｂ、１７ａ  ねじ孔
１７  減速機本体
１８  モータ軸
１９  第１の内歯車
２０  クラッチ溝
２１  クラッチピン
２２  回転支点
２３  揺動アーム
２４  クラッチ軸
２５  クラッチギヤ
２６  解除用ギヤ
３４  第１の圧縮ばね
３５  第２の圧縮ばね
３６  第１の太陽ギヤ
３７  第１の遊星ギヤ
３８  第２の太陽ギヤ
３９  第２の遊星ギヤ
４０  第２の内歯車
４１  シャフト
４２  第１のキャリヤ
４３  第１のピン
４４  第２のキャリヤ
４５  第２のピン  
４６  センサマグネット
４７  スリーブ
４８  第３の圧縮ばね
５１  センサ基板
５２  検出スイッチ
５３  リブ
５４  凹溝
６１  駆動ユニット
６２  駆動側スプロケット
６３  ドラム側スプロケット
６４  チェーン
【図１】
2008208585.tif 000003
【図２】
2008208585.tif 000004
【図３】
2008208585.tif 000005
【図４】
2008208585.tif 000006
【図５】
2008208585.tif 000007
【図６】
2008208585.tif 000008
【図７】
2008208585.tif 000009
【図８】
2008208585.tif 000010