(57)【要約】【課題】部品点数が少なく安価な電動シャッター用位置検出装置を提供する。【解決手段】この電動シャッター用位置検出装置は、電動シャッターを駆動する電動モータからの回転が入力される入力軸３ａと、ウォーム３とウォームホイール４ａおよびウォーム４ｂとウォームホイール６とからなるウォーム機構により構成された減速部と、上限位置調整用ハンドル８および下限位置調整用ハンドル１０と一体に成形された第１カム８Ｂａ，１０Ｂａと、上限位置調整用ハンドル８および下限位置調整用ハンドル１０の先端に軸支された第２カム１１，１２と、シャッターの位置を検出するマイクロスイッチ１３，１４とを備え、上限位置調整用ハンドル８および下限位置調整用ハンドル１０を、シャフト５に対する取付角度を変更できるようにブッシュ７，９を介して前記減速部の出力軸のシャフト５の両端に取り付けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動シャッターを駆動する電動モータからの回転が入力される入力軸と、ウォームとウォームホイールとからなるウォーム機構により構成され前記入力軸に伝達された回転を減速する減速部と、前記減速部の出力軸上に取付角度を変更可能に取り付けられ前記出力軸と共に回転するカム部と、前記カム部の回転によりオン・オフされ前記電動シャッターの位置を検出するスイッチ部とを備えたことを特徴とする電動シャッター用位置検出装置。
【請求項２】
前記カム部は２枚のカムからなり、一方のカムに前記スイッチ部のアクチュエータが嵌り込み前記スイッチ部を即断動作させる急斜面の凹部を設けると共に、他方のカムに前記一方のカムの凹部に嵌り込んだ前記アクチュエータを徐々に押し出す緩斜面の凹部を設けたことを特徴とする請求項１記載の電動シャッター用位置検出装置。
【請求項３】
電動シャッター用位置検出装置の器体の外部から回転操作可能なハンドルを有し、該ハンドルの一端部に前記２枚のカムうち１枚のカムを一体成形し、該ハンドルをスリップ部材を介して前記出力軸に取り付けたことを特徴とする請求項２記載の電動シャッター用位置検出装置。
【請求項４】
シャッターの上限および下限を検出するための２組の前記カム部を前記出力軸の中心に対して対称な同軸上に配置し、それぞれの前記カム部に対応させて２組の前記スイッチ部を配置したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか記載の電動シャッター用位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動シャッターの上限や下限の停止位置を検出する電動シャッター用位置検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建物や車庫の出入り口などに設けられる電動シャッターは、駆動源である電動モータの駆動によりシャッターを昇降させる構成であるが、このシャッターの上限停止位置および下限停止位置を検出して電動モータを停止させなければ、電動モータおよびシャッターに過負荷が加わり、電動モータやシャッターに損傷を与えるおそれがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
そこで従来、シャッターの上限停止位置および下限停止位置を検出するために、前記電動モータの出力軸に機械的カウンタを連結し、この機械的カウンタが所定回数回転するとカム機構によりリミットスイッチを作動させ、電動モータの回転の停止を行う方式が広く用いられている（例えば、特許文献２、３参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
実用新案登録第２５１４１８９号公報
【特許文献２】
特開平８−２７０３４４号公報
【特許文献３】
実開平６−１８５９７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記機械的カウンタを用いた方式では、カウンタ機構を構成するために多数の間欠送り歯車やピニオンギアが必要となり、また、シャッターの上限停止位置や下限停止位置でカウンタをリセットするために、リセット用レバーやリセット復帰用ばねなど多くの部品が必要となり、小型で安価な電動シャッター用位置検出装置を提供するのが難しいという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、部品点数が少なく安価な電動シャッター用位置検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の電動シャッター用位置検出装置は、電動シャッターを駆動する電動モータからの回転が入力される入力軸と、ウォームとウォームホイールとからなるウォーム機構により構成され前記入力軸に伝達された回転を減速する減速部と、前記減速部の出力軸上に取付角度を変更可能に取り付けられ前記出力軸と共に回転するカム部と、前記カム部の回転によりオン・オフされ前記電動シャッターの位置を検出するスイッチ部とを備えたものとした。
【０００８】
請求項２記載の電動シャッター用位置検出装置は、請求項１記載の発明において、前記カム部は２枚のカムからなり、一方のカムに前記スイッチ部のアクチュエータが嵌り込み前記スイッチ部を即断動作させる急斜面の凹部を設けると共に、他方のカムに前記一方のカムの凹部に嵌り込んだ前記アクチュエータを徐々に押し出す緩斜面の凹部を設けたものとした。
【０００９】
請求項３記載の電動シャッター用位置検出装置は、請求項２記載の発明において、電動シャッター用位置検出装置の器体の外部から回転操作可能なハンドルを有し、該ハンドルの一端部に前記２枚のカムうち１枚のカムを一体成形し、該ハンドルをスリップ部材を介して前記出力軸に取り付けたものとした。
【００１０】
請求項４記載の電動シャッター用位置検出装置は、請求項１乃至３の何れか記載の発明において、シャッターの上限および下限を検出するための２組の前記カム部を前記出力軸の中心に対して対称な同軸上に配置し、それぞれの前記カム部に対応させて２組の前記スイッチ部を配置したものとした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を一実施形態によって説明する。
【００１２】
図１乃至図３に本実施形態の電動シャッター用位置検出装置を示す。
【００１３】
この電動シャッター用位置検出装置は、ベース１ａと、ベース１ａの前面（図２における上側の面。以下、本電動シャッター用位置検出装置全体についても同様。）側に被着される後面開口の略箱型のカバー１ｂとが、組立ねじ２，２により結合されて器体１が構成される。
【００１４】
器体１の長手方向の一方の側の隅部には、図示しない電動シャッターを駆動する電動モータからの回転が入力される入力軸３ａと一体に形成された第１ウォーム３が、入力軸３ａをベース１ａの後面側から外部に突出させて器体１内に回動自在に保持されている。第１ウォーム３は入力軸３ａと別体に形成した後に一体結合させてもよい。
【００１５】
また、前記第１ウォーム３と噛み合う第１ウォームホイール４ａと、第１ウォームホイール４ａの軸方向に一体に延設された第２ウォーム４ｂとを有する減速用歯車部材４が、器体１の長手方向の中心線上に前記第２ウォーム４ｂを配置して回動自在に保持されている。
【００１６】
さらに、前記第２ウォーム４ｂより前方（カバー１ｂ側。）の器体１内に、シャフト５が器体１の長手方向と直交する方向（以下、短幅方向という。）に回動自在に保持され、シャフト５の中央に前記第２ウォーム４ｂと噛み合う第２ウォームホイール６が固定されている。
【００１７】
シャフト５の一方の端部５ａには、スリップ部材としてのブッシュ７を介して上限位置調整用ハンドル８が、器体１の外側からカバー１ｂの短幅方向の側面に貫設した窓１ｂａを通して嵌合され、他方の端部５ｂには、スリップ部材としてのブッシュ９を介して下限位置調整用ハンドル１０が、器体１の外側からカバー１ｂの短幅方向の側面に貫設した窓１ｂｂを通して嵌合されている。上限位置調整用ハンドル８および下限位置調整用ハンドル１０は、前記ブッシュ７，９により、所定以上のトルクがかかるとシャフト５に対して相対的に回転する。
【００１８】
上限位置調整用ハンドル８は、前記窓１ｂａの径よりも大きい径で器体１の側面の外側に配置され器体１の外部から回転操作可能な操作部８Ａと、前記窓１ｂａの径よりも小さい径で器体１内に収容され、先端部の外周面に第１カム８Ｂａが一体成形されると共に第１カム８Ｂａと並行に第２カム１１を軸支したカム部８Ｂとを有し、カム部８Ｂの先端面からハンドル部８Ａに向けて形成された挿入孔８Ｃに、前記ブッシュ７を介して前記シャフト５の一方の端部５ａが差し込まれている。
【００１９】
前記第１カム８Ｂａは、図３に示すように円周の一部を三日月形に切り欠いた形状の緩斜面の凹部８Ｂａａを有する形状であり、第２カム１１は、円環状の一部を円周方向に沿って切り欠いた急斜面の凹部１１ｂを有する形状であり、第１カム８Ｂａの平坦面（カム部８Ｂの先端面。）において前記挿入孔８Ｃの周囲に軸部８Ｂｂが立設されると共に軸部８Ｂｂより外側に突起部８Ｂｃが１ヶ所突設され、第２カム１１が、第２カム１１の平坦面上に円弧状に形成された溝部１１ａに前記突起部８Ｂｃを嵌め合わせて前記軸部８Ｂｂに軸支されている。第２カム１１は、前記第１カム８Ｂａの突起部８Ｂｃと前記溝部１１ａの円弧状に沿った両端面とが当接する範囲内で回動自在となる。
【００２０】
第１カム８Ｂａと第２カム１１とにより、後述する上限位置検出用のマイクロスイッチ１３を即断動作させるカム部が構成されており、また、第１カム８Ｂａは上限位置調整用ハンドル８と一体成形され第２カム１１は上限位置調整用ハンドル８に軸支されているため、上限位置調整用ハンドル８をシャフト５に対して回転させると前記カム部もシャフト５に対して回転し、前記カム部のシャフト５に対する取付角度が変更されることとなる。
【００２１】
下限位置調整用ハンドル１０は、上限位置調整用ハンドル８とシャフト５の中心に対して対称な同軸上に配置されており、上限位置調整用ハンドル８と共通の部品を用いているため詳細な説明は省略するが、前記窓１ｂｂの径よりも大きい径で器体１の側面の外側に配置され器体１の外部から回転操作可能な操作部１０Ａと、前記窓１ｂｂの径よりも小さい径で器体１内に収容され、先端部に第１カム１０Ｂａが一体成形されると共に第１カム１０Ｂａと並行に第２カム１２を軸支したカム部１０Ｂとを有し、カム部１０Ｂの先端面からハンドル部１０Ａに向けて形成された挿入孔１０Ｃに、前記ブッシュ９を介して前記シャフト５の他方の端部５ｂが差し込まれている。また、前記第１カム１０Ｂａは、緩斜面の凹部１０Ｂａａを有する形状であり、第２カム１２は、急斜面の凹部１２ｂを有する形状であり、第１カム１０Ｂａの平坦面において前記挿入孔１０Ｃの周囲に軸部１０Ｂｂが立設されると共に軸部１０Ｂｂより外側に突起部１０Ｂｃが１ヶ所突設され、第２カム１２が、第２カム１２の平坦面上に円弧状に形成された溝部１２ａに前記突起部１０Ｂｃを嵌め合わせて前記軸部１０Ｂｂに軸支されている。第２カム１２は、前記第１カム１０Ｂａの突起部１０Ｂｃと前記溝部１２ａの円弧状に沿った両端面とが当接する範囲内で回動自在となる。
【００２２】
第１カム１０Ｂａと第２カム１２とにより、後述する下限位置検出用のマイクロスイッチ１４を即断動作させるカム部が構成されており、第１カム１０Ｂａは下限位置調整用ハンドル１０と一体成形され第２カム１２は下限位置調整用ハンドル１０に軸支されているため、下限位置調整用ハンドル１０をシャフト５に対して回転させると前記カム部はシャフト５に対して回転し、前記カム部のシャフト５に対する取付角度が変更されることとなる。
【００２３】
上限位置検出用のマイクロスイッチ１３および下限位置検出用のマイクロスイッチ１４は、それぞれ押し釦１３ｃ，１４ｃを表面に露出させたスイッチ本体１３ｂ，１４ｂと、スイッチ本体１３ｂ，１４ｂに一端が回動自在に軸支されたレバー型のアクチュエータ１３ａ，１４ａとを有し、アクチュエータ１３ａ，１４ａの回動動作により前記押し釦１３ｃ，１４ｃが押圧されスイッチが作動する。各アクチュエータ１３ａ，１４ａは、図示しないばねにより常に外側に付勢されている。通常、シャッターの動作時にはマイクロスイッチ１３，１４は導通状態にあるので、本電動シャッター用位置検出装置では常開接点のスイッチを使用している。
【００２４】
マイクロスイッチ１３，１４は、各アクチュエータ１３ａ，１４ａの半円状に折曲された先端が上限位置調整用ハンドル８，下限位置調整用ハンドル１０の前記カム部と接触する位置で、器体１の長手方向の中心線を挟んだ両側にベース１ａからそれぞれ立設された内壁部１ａａ，１ａｂの外側に、スイッチ本体１３ｂ，１４ｂをねじ１５，１５で固定して配置されている。
【００２５】
以上のように構成された電動シャッター用位置検出装置は、第１ウォーム３と第１ウォームホイール４ａおよび第２ウォーム４ｂと第２ウォームホイール６からなる２段のウォーム機構により減速部が構成されており、電動シャッターを駆動する電動モータからの回転が入力軸３ａを介して前記減速部へと伝達され、前記減速部の出力軸としてのシャフト５に取り付けられた上限位置調整用ハンドル８および下限位置調整用ハンドル１０がシャフト５と共に回転し、その回転と連動して前記カム部（第１カム８Ｂａ，１０Ｂａおよび第２カム１１，１２）も回転して、後述するようにマイクロスイッチ１３，１４を作動させ、電動シャッターの位置を検出する。
【００２６】
通常の電動シャッターでは、シャッター駆動用の電動モータの回転はシャッター巻き取り軸に減速されて伝達されているため、シャッター位置が全開状態から全閉状態まで移動する間に多くのモータ回転が必要となるが、本電動シャッター用位置検出装置は、前記２段のウォーム機構から減速部を構成することで少ないスペースで大きな減速を得ることができるので、シャッター位置が全開位置から全閉位置まで移動する間に、上限位置調整用ハンドル８および下限位置調整用ハンドル１０の回転が１回転以下になるように減速比が設定されている。
【００２７】
次に、以上のように構成された本電動シャッター用位置検出装置の動作について、図４乃至図７を用いて説明する。
【００２８】
なお、第１カム８Ｂａ、第２カム１１、マイクロスイッチ１３から構成されるシャッターの上限位置検出機構部と、第１カム１０Ｂａ、第２カム１２、マイクロスイッチ１４とから構成されるシャッターの下限位置検出機構部とは、器体１の長手方向の中心線に対して対称に配置されており、シャッターの開動作時の回転方向と閉動作時の回転方向が相対的に逆転する関係となるがその基本動作は共通するため、以下の説明においては、前記上限位置検出機構部の動作についてのみ説明を行う。
【００２９】
図４は、シャッターが全閉位置から全開位置へ移動している間の、前記第１カム８Ｂａと前記第２カム１１、および前記マイクロスイッチ１３の状態を示している。第１カム８Ｂａはシャフト５の回転と共に図４において時計方向に回転しており、第１カム８Ｂａの突起部８Ｂｃに押されるようにして第２カム１１も第１カム８Ｂａと一体で時計方向に回転している。また、マイクロスイッチ１３のアクチュエータ１３ａは、第１カム８Ｂａおよび第２カム１１の円周の一部となる部分に押圧されて押し釦１３ｃを押し込んでおり、マイクロスイッチ１３は導通状態にある。
【００３０】
図５（ａ），（ｂ）は、シャッターが全開位置に到達した時の状態を示している。図５（ａ）に示すように、シャッターが全開位置に近づくと、第１カム８Ｂａはマイクロスイッチ１３のアクチュエータ１３ａから離れて、第２カム１１のみでアクチュエータ１３ａを支持している。この状態で、図５（ｂ）に示すように、第１カム８Ｂａおよび第２カム１１がさらに回転すると、アクチュエータ１３ａは、ばねによる付勢力で第２カム１１を時計方向に回転させながら急斜面の凹部１１ｂに嵌り込み、押し釦１３ｃの押し込みが解除され、マイクロスイッチ１３は導通状態から非導通状態へと即断される。
【００３１】
この状態で、上限位置調整用ハンドル８がオーバーランにより回転しても、図６に示すようにアクチュエータ１３ａは、第１カム８Ｂａの凹部８Ｂａａおよび第２カム１１の凹部１１ｂに位置したままのため、アクチュエータ１３ａが押し釦１３ｃを押圧してマイクロスイッチ１３の信号が反転することはない。
【００３２】
次に、この全開状態からシャッターの閉動作が始まった場合、図７（ａ）に示すように第１カム８Ｂａの突起部８Ｂｃは第２カム１１の溝部１１ａを移動するため、第２カム１１は回転せず第１カム８Ｂａのみが回転し、緩斜面の凹部８Ｂａａでアクチュエータ１３ａを徐々に押し上げる。この押し上げに伴い、押し釦１３ｃが押し込まれてマイクロスイッチ１３が再び導通状態となる。第２カム１１は、アクチュエータ１３ａが凹部８Ｂａａにより十分押し上げられ、第１カムの突起部８Ｂｃが第２カム１１の溝部１１ａの反時計方向側の端面に到達するまで回転しないため、第２カム１１の凹部１１ｂの急斜面部でアクチュエータ１３ａを破損することがない。
【００３３】
第１カム８Ｂａがさらに回転し、図７（ｂ）に示すように、第１カムの突起部８Ｂｃが第２カム１１の溝部１１ａの反時計方向側の端面に到達すると、アクチュエータ１３ａも第１カム８Ｂａの凹部８Ｂａａおよび第２カム１１の凹部１１ｂを抜けて第１カム８Ｂａおよび第２カム１１の円周部分に接触し、それ以降シャッターが全閉状態となるまで再び第１カム８Ｂａと第２カム１１とが一体となって回転する。
【００３４】
シャッターが全閉状態になった後、開動作が始まった場合も、第１カム８Ｂａの突起部８Ｂｃが第２カム１１の溝部１１ａの時計方向の端面に到達するまで第１カム８Ｂａのみが回転し、その後、図４の状態へと戻る。
【００３５】
ところで、シャッターの全開位置および全閉位置の調整は、上限位置調整用ハンドル８および下限位置調整用ハンドル１０が所定以上のトルクをかけるとシャフト５に対して回転する構造のため、シャッターを設定希望位置に停止させた状態で、上限位置調整用ハンドル８または下限位置調整用ハンドル１０を回転させて、器体１に設けられた図示しない合いマークと、上限位置調整用ハンドル８または下限位置調整用ハンドル１０に設けられた図示しない合いマークとを合わせることにより、上限位置調整用ハンドル８および下限位置調整用ハンドル１０をマイクロスイッチ１３，１４の反転位置（動作位置）に簡単に合わせることができる。
【００３６】
かかる電動シャッター用位置検出装置においては、２段のウォーム機構により減速部を構成すると共に、シャッターの全開位置および全閉位置の調整を上限位置調整用ハンドル８および下限位置調整用ハンドル１０をシャフト５に対して回転させて行うことにより部品点数の削減が図れ、また、上限位置調整用ハンドル８と下限位置調整用ハンドル１０とをシャフト５の中心に対して対称な同軸上に配置することで部品の共用化が図れ、安価な電動シャッター用位置検出装置を提供できる。また、同一のユニットを２個使い、３個使いする場合に段積みでの使用も可能となっている。
【００３７】
また、カム機構によりスイッチを動作させる場合は、カムの形状によりアクチュエータの動作スピードおよび反転の位置に影響が出るが、本電動シャッター用位置検出装置においては、前記カム部でマイクロスイッチ１３，１４を即断動作させる即断機構を構成することにより、スイッチ動作の誤差を少なくしている。さらに、スイッチの即断機構には通常２枚のカムが必要となるが、１枚のカムを上限位置調整用ハンドル８または下限位置調整用ハンドル１０と一体成形することで部品点数の増加を抑えている。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１記載の電動シャッター用位置検出装置は、電動シャッターを駆動する電動モータからの回転が入力される入力軸と、ウォームとウォームホイールとからなるウォーム機構により構成され前記入力軸に伝達された回転を減速する減速部と、前記減速部の出力軸上に取付角度を変更可能に取り付けられ前記出力軸と共に回転するカム部と、前記カム部の回転によりオン・オフされ前記電動シャッターの位置を検出するスイッチ部とを備えたので、前記減速部をウォーム機構により構成することで部品点数を削減し、さらにシャッター検出位置の調整は、前記カム部の前記出力軸に対する取付角度を変更することで行えるので、部品点数が少なく安価な電動シャッター用位置検出装置を提供できるという効果がある。
【００３９】
請求項２記載の電動シャッター用位置検出装置は、請求項１記載の発明において、前記カム部は２枚のカムからなり、一方のカムに前記スイッチ部のアクチュエータが嵌り込み前記スイッチ部を即断動作させる急斜面の凹部を設けると共に、他方のカムに前記一方のカムの凹部に嵌り込んだ前記アクチュエータを徐々に押し出す緩斜面の凹部を設けたので、前記２枚のカムにより前記スイッチ部が即断動作する即断機構を構成でき、カムの形状により生じる前記スイッチ部の動作のばらつきを抑えた電動シャッター用位置検出装置を実現できるという効果がある。
【００４０】
請求項３記載の電動シャッター用位置検出装置は、請求項２記載の発明において、電動シャッター用位置検出装置の器体の外部から回転操作可能なハンドルを有し、該ハンドルの一端部に前記２枚のカムうち１枚のカムを一体成形し、該ハンドルをスリップ部材を介して前記出力軸に取り付けたので、前記２枚のカムのうち１枚のカムをハンドルと一体成形することで部品点数を削減し、また、通常時には前記出力軸と共に前記ハンドルが回転しハンドルと一体成形された前記カムが回転することで前記スイッチ部を作動させることができ、さらに前記ハンドルを前記出力軸に対して回転させることで前記カムの前記出力軸に対する取付角度を変更しシャッターの検出位置を調整できるという効果がある。
【００４１】
請求項４記載の電動シャッター用位置検出装置は、請求項１乃至３の何れか記載の発明において、シャッターの上限および下限を検出するための２組の前記カム部を前記出力軸の中心に対して対称な同軸上に配置し、それぞれの前記カム部に対応させて２組の前記スイッチ部を配置したので、部品の共有化が図れ、コストを削減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の電動シャッター用位置検出装置の前面断面図である。
【図２】同上の側面断面図である。
【図３】同上の要部の模式図である。
【図４】同上の動作を説明する図である。
【図５】同上の動作を説明する図である。
【図６】同上の動作を説明する図である。
【図７】同上の動作を説明する図である。
【符号の説明】
１  器体
１ａ  ベース
１ｂ  カバー
１ｂａ，１ｂｂ  窓
２  組立ねじ
３  第１ウォーム
３ａ  入力軸
４  減速用歯車部材
４ａ  第１ウォームホイール
４ｂ  第２ウォーム
５  シャフト
６  第２ウォームホイール
７  ブッシュ
８  上限位置調整用ハンドル
８Ａ  ハンドル部
８Ｂ  カム部
８Ｂａ  第１カム
８Ｂａａ  凹部
８Ｂｃ  突起部
９  ブッシュ
１０  下限位置調整用ハンドル
１０Ａ  ハンドル部
１０Ｂ  カム部
１０Ｂａ  第１カム
１０Ｂａａ  凹部
１０Ｂｃ  突起部
１１  第２カム（上限検出用）
１１ａ  溝部
１１ｂ  凹部
１２  第２カム（下限検出用）
１２ａ  溝部
１２ｂ  凹部
１３，１４  マイクロスイッチ
１３ａ，１４ａ  アクチュエータ
【図１】
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【図２】
2004293123.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004293123.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004293123.tif 000009