(57)【要約】【課題】巻取ドラムの一端部に駆動モータを内蔵する開閉機では、内部に挿入された駆動モータの出力軸を駆動点にして、出力軸を軸受にして外部に露出した取付けブラケットにより壁面に固定される。巻取ドラムは、取付けブラケットの全長で支持されるため、曲げモーメントが大きく剛性を高めて大型化していた。本発明では、取付けブラケットの全長を短くして曲げモーメントを小さくして、小型の開閉機を提供するものである。【解決手段】巻取ドラム３の内周面の回転フランジ５に軸着する出力軸６と、該出力軸６を回転する減速部７と、前記モータフレーム９と嵌合して壁面Ｋに取り付けた取付けブラケット１２と、該取付けブラケット１２の外周面に前記巻取ドラム３の内周面を支持するドラム摺動面１３を備え軸受けとして、前記モータフレーム９は前記減速機７のインロウ継手２２と前記取付けブラケット１２のインロウ継手２２とに軸方向へ嵌合して連結させる構成。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部に開閉するシートを備え、該シートを巻き取る巻取ドラムを天井部に配置して、該巻取ドラムを回転する駆動モータを内蔵して、該駆動モータの回転により前記シートを昇降させるシート開閉機において、
前記巻取ドラムの内周面には固定された回転フランジを備え、
前記駆動モータは該巻取ドラムの回転フランジに軸着する出力軸と、該出力軸を回転する減速機と、該減速機に入力するモータ軸と、該モータ軸を回転させるモータフレームと、前記モータ軸を制動するブレーキ部と、前記モータフレームと嵌合して天井部に取り付けた取付けブラケットと、該取付けブラケットの外周面に前記巻取ドラムを支持する摺動手段を備え、前記取付けブラケットにブレーキ部を内蔵させて形成し、
前記モータフレームは前記減速機のインロウ継手と前記取付けブラケットのインロウ継手とに軸方向へ嵌合して連結させることを特徴とするシートシャッターの開閉機。
【請求項２】
前記出力軸とモータ軸とは、同一軸心上にあり、該モータ軸は上記取付けブラケットに支持され、上記回転フランジを駆動回転させることを特徴とする請求項１記載のシートシャッターの開閉機。
【請求項３】
前記摺動手段は、上記巻取ドラムの面に嵌着して形成するドラム摺動面と、該ドラム摺動面と当接する上記取付けブラケットの円筒部に備えて、複数の摺動体を配置していることを特徴とする請求項１記載のシートシャッターの開閉機。
【請求項４】
上記ドラム摺動面は、円筒形状にして上記巻取ドラムの端面に嵌合させ、該円筒体の内周にテーパ面を備えて、該テーパ面には当接方向に付勢する上記摺動体により支持することを特徴とする請求項３記載のシートシャッターの開閉機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、開口部の天井部に配置したシートを巻き上げ・巻き戻しして、開口部を閉鎖又は開口する開閉機であり、この開閉機の一端の取付けブラケットを天井部の壁面に固着して、他端を巻取ドラムに内蔵する駆動モータとして、該駆動モータと前記取付けブラケットを接合して、上記開閉機の全長を短く・小型・軽量にして振れが少ないシートシャッターの開閉機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来のシートシャッターは、巻取ドラムを天井部に軸着してシートを巻取り可能にし、該巻取ドラムに内蔵した取付けブラケットにより支持して駆動回転する。取付けブラケットは、壁面に固定する固定部を備えた円筒体で、該円筒体の先端には駆動モータが取り付けてあり、該駆動モータが巻取ドラムの内周面に固定した回転フランジに軸着可能に挿入されている。前記取付けブラケットは、壁面に固定された固定部から駆動モータの出力軸までの全長を支持され、回転フランジを駆動回転させる伝達をし、駆動モータを駆動源にして巻取ドラムを回転させ、シートを巻き上げ巻き戻し動作により、開口部を開閉動作していた。【０００３】
【特許文献１】  特許第２５８６９７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかし、巻取ドラムの回転は、壁面の固定部から取付けブラケットの円筒体の長さだけ挿入されて、該円筒体の先端部の駆動モータにより回転を支持して伝達するため、固定部から先端部までの距離が長く、巻取ドラムと駆動モータとの芯振れの精度を高めないと、円滑に回転する巻取ドラムにならない欠点があった。更に、巻取ドラムの回転は、取付けブラケットの長さだけの曲げモーメントが壁面の固定部に働くため、強度を上げた取付けブラケットを使用して大型化し、重量も価額も上がり、低速回転をして振動・騒音を抑えていた。【０００５】  本発明は、取付けブラケットの円筒体を無くして、固定部と短い円筒部を備え、短い円筒部に駆動モータを連結して、全長を短く形成する。駆動モータは、一方のモータフレームを円筒部に連結して、他方に出力軸を備えた減速機のインロウ継手により剛性の高い連結をして長さを短くして、曲げモーメントを小さくすると共に、巻取ドラムの触れを自動調心して、円滑に回転させる摺動体を円筒部の外周面に設け、小型・軽量・高速回転可能にする開閉機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  請求項１の発明では、開口部に開閉するシートを備え、該シートを巻き取る巻取ドラムを天井部に配置して、該巻取ドラムを回転する駆動モータを内蔵して、該駆動モータの回転により前記シートを上下動させるシートシャッターの開閉機である。
開閉機は、巻取ドラム内に固定されて、駆動モータに連結された回転フランジを備えている。駆動モータは、回転フランジに軸着する出力軸と、該出力軸を回転する減速部と、該減速部に入力するモータ軸と、該モータ軸を回転させるモータフレームとを備えている。取付けブラケットは、前記モータ軸を制動するブレーキ部と、前記モータフレームと嵌合して天井部の壁面に取り付けている。該取付けブラケットの外周面には、前記巻取ドラムの内周面を支持する摺動手段を備え、前記取付けブラケットにブレーキ部を内蔵させて形成する。前記モータフレームは、前記減速機のインロウ継手と前記取付けブラケットのインロウ継手とに軸方向へ嵌合して連結させる構成とする。【０００７】  請求項２の発明では、請求項１の開閉装置の出力軸とモータ軸とは、同一軸心上にあり、該モータ軸は上記取付けブラケットに支持され、上記回転フランジを駆動回転させる構成とする。
請求項３の発明では、請求項２の摺動手段は、上記巻取ドラムの内周面を形成するドラム摺動面と、該ドラム摺動面と当接して転動する上記取付けブラケットの外周面に備えた摺動体を嵌着している構成とする。
請求項４の発明では、請求項３の上記ドラム摺動面は円筒形状にして上記巻取ドラムの端面に嵌合させ、前記円筒体の内周にテーパ面を備えて、該テーパ面には当接方向に付勢する摺動体により摺動されて支持する構成とする。【０００８】  請求項１の構成では、摺動体により巻取ドラムの回転を端部で支持して、振れが少なく安定した回転ができ、天井部に取り付けた取付けブラケットとモータフレームと減速機とが接続して、駆動回転を伝達して回転フランジを回転させるので、短い距離の駆動により曲げモーメントを小さくできる作用がある。
請求項２の構成では、取付けブラケットから回転フランジまでの回転軸を同一軸心上であるため、円周方向を小型化できる作用がある。
請求項３の構成では、巻取ドラムを支持する摺動体と天井部の取り付け箇所とが近いので、振れを最小にすることができる作用がある。
請求項４の構成では、ドラム摺動面と摺動体との当接面をテーパにして付勢力を加えているため、巻取ドラムが伸縮しても、通常と同一に支持できる作用がある。
【発明の効果】
【０００９】  請求項１の発明では、巻取ドラムの端面を支持して回転させるので、高速回転が可能になり振動・騒音が少なく安定した駆動回転をさせることができ、巻取ドラムが振れても摺動体により調心作業が働くため、剛性の下げることができるので開閉機を小型化することができる効果がある。【００１０】  請求項２の発明では、巻取ドラムの径を小さくして、小型・軽量化して、安価な開閉機を提供できる効果がある。【００１１】  請求項３の発明では、摺動体が振れを支持するので、小型・軽量の取付けブラケットにすることができ、開閉機を小型化することができる効果がある。
請求項４の発明では、巻取ドラムの伸縮・負荷による振れがあってもテーパ面の摺動体とばねの付勢力により自動調心作用で振動・騒音を抑えて安定した回転を得ることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  本発明の開閉機４は、巻取ドラム３内に減速機７・駆動モータ８を挿入して、端部を取付けブラケット１２で支持するもので、支持強度を高めて小型にして低振動・低騒音にして、高速回転を可能にする巻取ドラム３に内蔵した開閉機４である。
本発明を図面で示し説明すると、図１は、天井部Ｔと地上面ＧＬ上に床面Ｒを備え、両側に壁面Ｋにより覆われた通路があり、その通路の開口部１をシート２の昇降動作により、開閉する開閉機４が天井部Ｔに設置されている。開閉機４は、巻取ドラム３を両側の壁面Ｋに軸着して、該巻取ドラム３にシート２を巻き掛けている。【００１３】  シート２は、樹脂製・布製の軽量なもので、透明のものから着色したものまで豊富にあり、天井部Ｔから吊下げて床面Ｒまでの開口部１を閉鎖することができる。開口部１には、天井から吊下げるシート２を備え、壁面Ｋに沿って立設した案内レール１９がシート２の側面を支持して昇降の案内を行う。巻取ドラム３の端面は、一端を壁面Ｋの軸受Ｂに軸着して支持し、他端を開閉機４の取付けブラケット１２を壁面Ｋに固定して、該開閉機４が軸受として軸着している。開閉動作は、操作スイッチ（図示略）によりシート２を昇降させることができ、開口部１を閉鎖したり開口したりする。【００１４】  図２は、開閉機４を示し、開閉機４が巻取ドラム３に内蔵されて、巻取ドラム３の端面から突出させた取付けブラケット１２で壁面Ｋに固定させ、該巻取ドラム３を軸着して支持している。巻取ドラム３は、円筒のパイプ材であり、一端側に中心から軸を突出させて、壁面Ｋに回転自在に軸着している。前記巻取ドラム３の他端側は、内蔵された開閉機４により駆動制御され、取付けブラケット１２の固定部２０が壁面Ｋに締付けボルト１８で固定され、該巻取ドラム３の両端を平行に駆動回転可能に軸着している。【００１５】巻取ドラム３に内蔵された開閉機４は、駆動回転する出力軸６が巻取ドラム３内に固定された回転フランジ５と嵌着している。回転フランジ５は、外周面が巻取ドラム３の内周面に固定され、中心部にスプライン・セレーション等により同形の出力軸６が挿入可能にして、若干のスライドを可能にする公差を大きめの嵌め込みして、巻取ドラム３の軸方向の伸縮を吸収できるようにしている。出力軸６は、駆動モータ８からの入力回転が減速機７を介して、高トルクの回転に変速して、回転フランジ５を駆動回転させる。駆動モータ８は、中心部にモータ軸１０を配置して、両端に減速機７と取付けブラケット１２とを連結し、外観にモータフレーム９により覆い形成している。【００１６】モータ軸１０は、減速機７側に歯面を備えて歯車と、噛合わせて回転を入力している。前記モータ軸１０の取付けブラケット１２側には、モータ軸１０の回転を支持可能にすると共に、該回転の制動と開放とを制御指令により行い、開口部１をシート２の昇降動作による開閉動作と、制動作用による停止動作をする電磁ブレーキ１１が支承されている。モータフレーム９は、減速機７と取付けブラケット１２の連結を維持する剛性を備え、モータのステータとしてのコイルも備えている。【００１７】取付けブラケット１２は、平面状の固定部２０を垂直方向にベース面として、内部に空間を備えた円筒の枠体である円筒部２１を水平方向にして、円筒部２１の外周面に駆動モータ８との接合面にインロウ継手２２を備え、モータフレーム９を連結し、減速機７側からボルトにより螺合している。該円筒部２１の内部の空間には、駆動モータ８からのモータ軸１０��延出して、該モータ軸１０に電磁ブレーキ１１が組み付けられ、シート２の昇降を停止させる位置決めができるように取付けブラケット１２に内蔵している。該取付けブラケット１２の固定部２０は、平面を備えて締付けボルト１８により壁面Ｋに固定して支承できるようにしている。更に、該取付けブラケット１２の円筒部２１の外周には、モータ軸１０を中心にして、巻取ドラム３の一端部を円周に支持するドラム摺動面１３により回転可能して、回転フランジ５と同心で巻取ドラム３の軸受けの作用をする。【００１８】ドラム摺動面１３は、巻取ドラム３の端面に固定されたリング形状であり、内周面を勾配の有る摺動面のテーパ面１６を備えて、巻取ドラム３の端面に嵌着している。ドラム摺動面１３と当接する摺動体１４がばね１５の付勢力を受けて数箇所に均等に配置されている。摺動体１４は、円筒体２１の外周面に奇数で数箇所に支持枠１７を配置して、支持枠１７に摺動体１４を内蔵させている。摺動体１４の材質は、樹脂系のもので金属と摩擦係数が小さいものであり、当接面を山形にする線接触又は円錐形の点接触・平面接触にする。【００１９】ドラム摺動面１３と摺動体１４は、円筒部２１の支持により回転フランジ５の駆動力を円滑に回転できる軸受であり、シート２を高速回転・急停止等による衝撃荷重を受けても十分に耐える力を備えている。巻取ドラム３の伸縮・撓みが発生したときのドラム摺動面１３では、テーパ面１６と摺動体１４のばね１５の付勢力により当接状態を維持して、軸受Ｂの作用をしている。この軸受Ｂは、径が大きいために、巻取ドラム３の剛性を高め安定させた回転を支持でき、振動・騒音を低くすることができる。前記テーパ面１６と摺動体１４の当接は、テーパ面１６が金属性であるとき、摺動体１４を樹脂性の例えばナイロン６６系でよく、接触面を円錐状に突起させて点接触にしても良いが、山形にして線接触させても良いし、もちろん平面が当接するものでも良い。【００２０】摺動体１４は、軸方向に移動可能にして、回転方向に支え面を備えて長方形の窪みを形成する支持枠１７を、円筒部２１の周面のドラム摺動面１３に沿った複数個所に配置している。支持枠１７には、摺動体１４が配置されて、テーパ面１６に当接させる方向に付勢力を与えるばね１５が備えてある。テーパ面１６の勾配は、上りと下りどちらでも同じ作用が働き、軸方向を自在にして、軸径方向を規制することで、安定した回転を維持することができる。【００２１】  電磁ブレーキ１１は、上記のモータ軸１０に係合されたライニングを電磁作用により制動するもので、取付けブラケット１２の円筒部２１内に納めてあり、上下の停止位置・非常停止・停電時・停止操作時等に動作させ、モータ軸１０を規制することができる。モータ軸１０は、円筒部２１の軸受Ｂ１に支承されて、一端に電磁ブレーキ１１を備えて、他端にモータフレーム９を通過して、減速機７の入力軸として噛合わせできるように軸受Ｂ２により支承され、円滑に駆動回転する。モータフレーム９は、両端に円筒部２１と減速機７とのインロウ継手２２が備えてあり、嵌着させてボルトで外周から軸径に向けて螺合させている。【００２２】  モータ軸１０のモータフレーム９の位置には、ロータが固着���れて、モータフレーム９のステータによりモータとしての駆動回転をする。減速機７は、モータ軸１０の回転を入力して減速させ、出力軸６から高出力の回転を回転フランジ５に伝達する。回転フランジ６は、出力軸６との接合面をスプライン・セレーション加工されて連結され、巻取ドラム３を固定して出力軸６を中心にして回転させる。出力軸６は、取付けブラケット１２の固定部２０から開閉機４の全長にあたる長さで延出して、減速機７の内部ギヤの噛合わせにより支持されて、モータ軸８に連結されている。巻取ドラム３は、出力軸６を中心にして駆動回転をして、取付けブラケット１２の円筒部２１の外周面に備えた摺動体１４とドラム摺動面１３とが当接して、巻取ドラム３の軸受けにしている。【００２３】  図３は、ドラム摺動面１３と摺動体１４を説明する斜視図である。巻取ドラム３の端面には、内周面をテーパ面１６にしたドラム摺動面１３を固定して、該ドラム摺動面１３に押圧作用をする摺動体１４が円筒部２１の円周の位置に複数個所を備えている。
駆動モータ８は、モータ軸１０を減速機７の軸受Ｂ２と、円筒部２１の軸受Ｂ１とで支持されて、減速機７がモータフレーム９のインロウ継手２２に連結され、出力軸６を回転フランジ５に嵌着している。円筒部２１の軸受Ｂ１は、モータ軸１０を延出させて電磁ブレーキ１１を固定させている。固定部２０は、天井部Ｔの側面の壁面Ｋに締付けボルト１８で固定されて、回転フランジ５の駆動回転と回転制動の軸心を支持している。【００２４】  巻取ドラム３は、瞬間に負荷が掛かるとき、両端の支持部の支点に大きな負荷が掛けるが、ドラム摺動面１３により剛性の高い軸受けとして作用する。また、熱の影響で巻取ドラム３が伸縮しても、出力軸６と回転フランジ５の接合位置では、スプライン・セレーションにより軸方向の伸縮の影響がない。さらに、ドラム摺動面１３では、テーパ面１６に当接する複数個所の摺動体１４がばね１５の付勢力で、円周を維持する作用により安定した回転が得られると共に、摺動体１４が軸受けになり巻取ドラム３に働く荷重を受けても、安定した回転を維持できる作用もある。【００２５】  図４は、摺動体１４を示し、テーパ面１６と当接するドラム摺動面１３を円滑に回転させる軸受であり、接触抵抗を小さくするために接点を線・点にして、摩擦係数の小さい金属とナイロン・樹脂の組み合わせにより滑りを良くしている。摺動体１４は、箱状にした支持枠１７に配置され、軸方向へ移動できる長さを備えて、テーパ面１６に当接するようにばね１５で付勢されて収めてある。【００２６】  図４（ａ）は、テーパ面１６と合う勾配を備えた山形の形状の摺動体１４ａで、線接触で当接して軸方向に付勢力が働き巻取ドラム３を円滑に回転可能にする。
図４（ｂ）は、テーパ面１６と点接触する摺動体１４ｂの形状であり、円錐状に点が突起して、テーパ面１６に直角に付勢力を加えて、巻取ドラム３を円滑に回転可能にする。図４（ｃ）は、テーパ面１６と線接触する摺動体１４ｃであり、円周方向の円弧線の接触を形成して、巻取ドラム３を円滑に回転可能にする。
図４（ｄ）は、テーパ面１６に全体が当接する平面状の曲面の摺動体１４ｄであり、最も剛性が高く軸方向に付勢力が働き巻取ドラム３を円滑に回転可能にする。【００２７】（開閉動作の説明）
開口１を閉鎖しててるシート２を上昇させる時は、正面の壁面Ｋに備えてある操作盤（図示略）又は検出器等による指令でモータフレーム９に電源が入り、モータ軸１０に駆動トルクを発生させる。モータ軸１０は、電磁ブレーキ１１により制動状態であるが、前記のモータフレーム９の電源より若干遅れて電源が電磁ブレーキ１１に入り制動を解除すると、回転を始め減速機７に入力する。【００２８】減速機７は、駆動モータ８の回転を高出力の低回転に変えて回転フランジ５を回転させる。回転フランジ５は、巻取ドラム３の内周面に固定されて、巻取ドラム３を回転させる。巻取ドラム３は、両端を軸受Ｂで支持され、回転フランジ５で駆動及び制動の動力を伝達して、外周面には開口部１を閉鎖する覆いのシート２が巻き掛けてあり、回転することでシート２を昇降させる。【００２９】巻取ドラム３の軸受Ｂには、シート２の重量が掛かり、巻き始めと停止時には特に大きな荷重が掛かる。軸受Ｂは、取付けブラケット１２の円筒部２１に設けてある摺動体１４で支承されているため、大径であり剛性が高くなり、振動・騒音・撓みを少なくすることができる。摺動体１は、巻取ドラム３の端面に取り付けたドラム摺動面１３のテーパ面１６に当接して、径方向の移動はできなく、軸方向の移動はばね１５の付勢力で規制して、巻取ドラム３が撓みにより伸縮しても一定の付勢力による調心作用で円滑に回転する。巻取ドラム３は、ドラム摺動面１３により剛性の高い軸受Ｂになり、回転数を上げることができ、よりシート２の昇降速度を上げて開閉時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】  開口部を示す正面図。
【図２】  開閉機の構造を説明する断面図。
【図３】  巻取ドラムの軸受を示す摺動体の斜視図。
【図４】  （ａ）軸方向に線接触面を備えた山形の摺動体を示す斜視図。（ｂ）点接触をする円錐形状の摺動体を示す斜視図。（ｃ）円周方向に線接触面を備えた山形の摺動体を示す斜視図。（ｄ）円弧状の平面を備えた摺動体を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３１】１    開口部
２    シート
３    巻取ドラム
４    開閉機
５    回転フランジ
６    出力軸
７    減速機
８    駆動モータ
９    モータフレーム
１０  モータ軸
１１  電磁ブレーキ
１２  取付けブラケット
１３  ドラム摺動面
１４  摺動体
１７  支持枠
２０  固定部
２１  円筒部
２２  インロウ継手
Ｋ    壁面
Ｂ    軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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