(57)【要約】【課題】手動によってスクリーンを開閉させることができると共に、モータによってスクリーンを開放させることができるようにしたロールスクリーン装置を提供することである。【解決手段】コイルばねに巻取り方向への回転力が付与された巻取軸１でスクリーン３を巻取り、そのスクリーン３の先端部に取付けた操作バー４の両端部を一対のガイド５によって移動自在に支持し、前記操作バー４によってスクリーン３を開閉し得るようにする。巻取軸駆動用モータ１３の回転を減速する減速機構１４を設け、その減速機構１４の出力部と巻取軸１との間にクラッチ１５を設け、そのクラッチ１５をＯＮにすることによってモータ１３で巻取軸１を巻取り方向に回転させることができるようにする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に支持された筒状の巻取軸と、その巻取軸に巻き取られ、先端に操作バーが取付けられたスクリーンと、前記操作バーの両端部の移動を案内する２本の平行に配置されたガイドと、前記スクリーンの引出しによる巻取軸の回転により捩り変形し、その復元弾性により巻取軸を巻取り方向に回転させてスクリーンの弛みを吸収するコイルばねとから成るロールスクリーンにおいて、前記巻取軸の回転駆動用のモータと、そのモータの回転を減速する減速機構と、その減速機構の出力部と巻取軸との間で回転の伝達と遮断とを行なうクラッチとを設けたことを特徴とするロールスクリーン装置。
【請求項２】
前記巻取軸に回転を停止させるような過負荷が作用したときモータを回転停止させる制御回路を設けた請求項１に記載のロールスクリーン装置。
【請求項３】
前記制御回路が、磁石が等間隔に取付けられ、前記巻取軸と一体に回転する磁気リングと、その磁気リングに対向され、磁気リングの回転によってパルスを連続して出力するホールＩＣと、そのホールＩＣから入力されるパルスによって起動され、前記パルスが所定の間隔以上になるとＯＦＦになる内部タイマ回路を有するワンチップマイコンと、そのワンチップマイコンの内部タイマ回路がＯＦＦになったときモータを停止させるモータドライバＩＣから成る請求項２に記載のロールスクリーン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、巻取軸に巻取られたスクリーンによって窓等の開口部を開閉するようにしたロールスクリーン装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
新幹線等の電車の窓には普通、日除け用のロールスクリーン装置が設けられている。このロールスクリーン装置には、巻取軸に巻取られた日除け用スクリーンの先端に操作バーを取付け、その操作バーの昇降操作によってスクリーンを開閉させるようにした手動式のものが従来から知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、手動式のロールスクリーン装置を装着した新幹線などの車両においては、日除け用のスクリーンが巻取軸から引き出された閉鎖状態で放置される場合が多く、始発駅の車両内にスクリーンが閉鎖状態に放置されていると、お客に不快な感じを与えることになる。
【０００４】
そこで、鉄道会社では、お客に気持ち良く乗車して頂けるよう、終着駅に到着したあと折り返し運転されるまでの比較的短い時間内で全てのロールスクリーン装置を開放状態に戻すようにしている。この場合、手動式のロールスクリーン装置では各車両内に足を運んで開放状態に戻す必要があり、非常に手間がかかっていた。
【０００５】
ロールスクリーン装置には、巻取軸をモータで回転させるようにした電動式のものが存在するが、電動式とは知らずにスクリーンが手動で無理矢理引き下げられる場合がある。このとき、巻取軸とモータとは結合状態にあるため、スクリーンにきわめて大きな引張り力が付与されることになり、スクリーンが破損するおそれが生じる。
【０００６】
また、モータや電気系統に故障が生じたり、停電になったりすると、スクリーンを手動で開閉操作することができなくなる。
【０００７】
この発明は、手動によってスクリーンを開閉させることができると共に、モータによってスクリーンを閉鎖状態に戻すことができるようにしたロールスクリーン装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、回転自在に支持された筒状の巻取軸と、その巻取軸に巻き取られ、先端に操作バーが取付けられたスクリーンと、前記操作バーの両端部の移動を案内する２本の平行に配置されたガイドと、前記スクリーンの引出しによる巻取軸の回転により捩り変形し、その復元弾性により巻取軸を巻取り方向に回転させてスクリーンの弛みを吸収するコイルばねとから成るロールスクリーンにおいて、前記巻取軸の回転駆動用のモータと、そのモータの回転を減速する減速機構と、その減速機構の出力部と巻取軸との間で回転の伝達と遮断とを行なうクラッチとを設けた構成を採用したのである。
【０００９】
上記のように構成すれば、クラッチをＯＦＦとする状態において、操作バーを引き下げると、巻取軸からスクリーンが引き出されて、そのスクリーンにより開口部を閉鎖状態にすることができる。このとき、スクリーンの引き出しによって巻取軸が回転し、その回転によりコイルばねはねじり変形し、その変形によって巻取軸に巻取り方向の回転力が付与される。
【００１０】
このため、操作バーを引き上げてスクリーンに弛みが生じると、巻取軸は巻取り方向に回転してスクリーンを巻取り、スクリーンの弛みを吸収する。
【００１１】
このように、クラッチのＯＦＦ状態においては、手動によってスクリーンを開閉させることができる。
【００１２】
一方、スクリーンが閉鎖される状態において、クラッチをＯＮとし、モータを回転させると、そのモータの回転は減速機構を介して巻取軸に伝達される。このため、モータの駆動により巻取軸を巻取り方向に回転させることによって、その巻取軸でスクリーンを巻取ることができる。
【００１３】
したがって、新幹線等の車両の各窓にロールスクリーン装置を装着し、各ロールスクリーン装置におけるモータの共通の起動用操作スイッチを運転室あるいは車掌室等に取付けておくことにより、上記操作スイッチの操作によって各ロールスクリーン装置のスクリーンを一斉に開放状態に戻すことができる。
【００１４】
この発明に係るロールスクリーン装置において、前記巻取軸に回転を停止させるような過負荷が作用したときモータを回転停止させる制御回路を設けることによって、モータの焼付きを防止することができる。
【００１５】
前記制御回路として、磁石が等間隔に取付けられ、前記巻取軸と一体に回転する磁気リングと、その磁気リングに対向され、磁気リングの回転によってパルスを連続して出力するホールＩＣと、そのホールＩＣから入力されるパルスによって起動され、前記パルスが所定の間隔以上になるとＯＦＦになる内部タイマ回路を有するワンチップマイコンと、そのワンチップマイコンの内部タイマ回路がＯＦＦになったときモータを停止させるモータドライバＩＣから成るものを採用することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係るロールスクリーン装置Ａを示し、図２はそのロールスクリーン装置Ａを車両Ｂにおける窓Ｃのガラス板Ｄの車内側に設けた状態の平面図を示す。
【００１７】
図１に示すように、ロールスクリーン装置Ａは巻取軸１を有し、その巻取軸１の両端部は対向一対のブラケット２によって支持されている。
【００１８】
巻取軸１の外側にはスクリーン３が巻取られている。スクリーン３は遮光性を有し、その先端には筒状の操作バー４が取付けられている。操作バー４は上下方向に長く延びる対向一対のガイド５によって昇降自在に支持されている。ここで、ガイド５は図２に示すように、対向面に上下方向に延びるガイド溝５ａを有し、そのガイド溝５ａに操作バー４の両端部がスライド可能に挿入されている。
【００１９】
図１に示すように、操作バー４の内部には２本のワイヤ６ａ、６ｂが挿入され、一方のワイヤ６ａの一端部は一方のガイド５内を上向きに引き出されて一方のブラケット２に固定され、他端部は他方のガイド５内に下向きに引き出されて、そのガイド５の下端に固定されている。また、他方のワイヤ６ｂは一端部が一方のガイド５内を下向きに引き出されて、そのガイド５の下端に固定され、他端部は他方のガイド５内を上向きに引き出されて他方のブラケット２に固定されている。
【００２０】
２本のワイヤ６ａ、６ｂを上記のように張設することによって、操作バー４を上下方向に平行移動させることができる。
【００２１】
図４に示すように、巻取軸１の一端部内には支持軸７が挿入されている。支持軸７は巻取軸１の一端部に圧入したエッドキャップ１ａを貫通し、外部に臨む一端部が前記ブラケット２で支持されている。
【００２２】
支持軸７は非回転の支持とされ、巻取軸１内に位置する部分の外側にはコイルばね８が設けられている。コイルばね８の一端部は支持軸７に固定され、他端部は支持軸７に対して回転自在とされ、かつ巻取軸１に対して回り止めされたディスク９に連結されている。
【００２３】
このため、スクリーン３が引き出されて巻取軸１が回転するとコイルばね８が捩り変形し、その復元弾性によって巻取軸１は巻取り方向への回転力が付与される。
【００２４】
ここで、コイルばね８が巻取軸１を巻取り方向に回転させる回転力は、スクリーン３および操作バー４が巻取軸１を巻戻し方向に回転させる回転力とほぼ等しく、前記操作バー４を引き上げてスクリーン３に弛みが生じると、コイルばね８の弾力により巻取軸１が巻取り方向に回転してスクリーン３を巻取り、そのスクリーン３の弛みを吸収するようになっている。
【００２５】
このため、操作バー４を引き下げ、あるいは引き上げ、その途中において操作バー４から手を離すと、操作バー４はその位置で停止状態に保持される。
【００２６】
図５および図６に示すように、巻取軸の他端部には従動軸１０が接続されている。従動軸１０は巻取軸１のエンドキャップ１ｂに接続された第１軸１０ａとその第１軸１０ａに接続された第２軸１０ｂとから成り、第２軸１０ｂは、ブラケット２およびそのブラケット２の外側面に取付けられたベースプレート１１を貫通して、そのベースプレート１１に支持されたモータケース１２の内部に臨んでいる。
【００２７】
モータケース１２の内部には、巻取軸駆動用のモータ１３と、そのモータ１３の回転を減速する歯車式の減速機構１４と、その減速機構１４の出力部としての出力ギヤ１４ａと前記従動軸１０との間で回転の伝達と遮断とを行なうクラッチ１５とが設けられている。
【００２８】
ここで、減速機構１４の出力ギヤ１４ａとクラッチ１５は、図７に示すように、従動軸１０の第２軸１０ｂ上に設けられ、前記出力ギヤ１４ａは第２軸１０ｂに対して回転自在に支持されている。クラッチ１５は同図で示すように、電磁式のクラッチ１５から成り、第２軸１０ｂに回り止めされた筒状の回転軸１６と、その回転軸１６に固定されたロータ１７と、そのロータ１７の軸方向一端側に設けられた電磁コイル１８と、ロータ１７の軸方向他端側に設けられたアーマチュア１９とを有し、前記電磁コイル１８に対する通電によりアーマチュア１９をロータ１７に吸着して、アーマチュア１９を回転軸１６と共に回転させるようにしている。
【００２９】
ここで、アーマチュア１９は出力ギヤ１４ａに対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在とされ、前記アーマチュア１９がロータ１７に吸着されることによって、回転軸１６と出力ギヤ１４ａとが結合され、出力ギヤ１４ａの回転がアーマチュア１９およびロータ１７を介して回転軸１６および従動軸１０に伝達されるようになっている。
【００３０】
電磁式のクラッチ１５は、上記のように、電磁コイル１８に対する通電（ＯＮ）によって出力ギヤ１４ａと従動軸１０とを結合して、出力ギヤ１４ａの回転を従動軸１０に伝達し、電磁コイル１８に対する通電の遮断（ＯＦＦ）によって出力ギヤ１４ａと従動軸１０の結合を解除して、出力ギヤ１４ａから従動軸１０への回転の伝達を遮断するようになっている。
【００３１】
図６および図７に示すように、従動軸１０には磁気リング２０が取付けられ、その磁気リング２０の外周囲にホールＩＣ２１が対向して設けられている。
【００３２】
図８はモータ１３を制御する制御回路を示す。この制御回路は、ワンチップマイコン２２とモータドライバＩＣ２３とで構成されており、ワンチップマイコン２２の割込み入力（ＩＮＴ）には、磁気リング２０と対向するホールＩＣ２１が接続されている。
【００３３】
前記磁気リング２０は、リング２０ａに複数の磁石２０ｂを等間隔に圧入しており、その磁気リング２０が巻取軸１と共に回転するとパルスが連続してワンチップマイコン２２の割込み入力（ＩＮＴ）に入力されるようになっている。
【００３４】
そのため、ワンチップマイコン２２は、前記パルスで内部タイマ回路を起動し、スクリーン３の巻取り時に操作バー４が掴まれて巻取軸１と共に磁気リング２０の回転が止まり、前記パルス入力が所定間隔以上になって内部タイマ回路がＯＦＦになると、モータドライバＩＣ２３をＯＦＦにして、モータ１３を停止させるようになっている。
【００３５】
実施の形態で示すロールスクリーン装置は上記の構造から成り、図６に示すクラッチ１５がＯＦＦになっている状態において、図１および図４に示す操作バー４を引き下げると、巻取軸１からスクリーン３が繰り出され、そのスクリーン３によって窓Ｃを閉鎖することができる。
【００３６】
ここで、スクリーン３の繰り出し時、巻取軸１が回転し、その回転によりコイルばね８が捩り変形し、その復元弾性によって巻取軸１に巻取り方向の回転力が付与される。コイルばね８が巻取軸１を巻取り方向に回転させる回転力は、スクリーン３および操作バー４が巻取軸１を巻戻し方向に回転させる回転力とほぼ等しいため、操作バー４は下降させた位置に保持される。
【００３７】
また、巻取軸１の回転時、クラッチ１５はＯＦＦの状態にあるため、巻取軸１の回転はモータ１３側に伝達されることはない。このため、巻取軸１をスムーズに回転させることができる。
【００３８】
スクリーン３の引き出し状態において、操作バー４を引き上げると、スクリーン３に弛みが生じ、巻取軸１はコイルばね８の復元弾性により巻取り方向に回転してスクリーン３を巻取り、スクリーン３の弛みを取り除く。操作バー４を上限位置まで引き上げると、スクリーン３の全体が巻取られ、窓Ｃは開放状態とされる。
【００３９】
図１に示すように、スクリーン３が引き出された状態において、クラッチ１５をＯＮとし、モータ１３をスクリーン巻取り方向に回転させると、その回転は減速機構１４を介して従動軸１０に伝達され、巻取軸１が回転してスクリーン３が巻取られる。
【００４０】
スクリーン３の巻取りによって上方向に移動する操作バー４が窓Ｃの上縁に当接する上限位置まで移動して停止すると、図８に示す磁気リング２０の回転が停止し、ホールＩＣ２１からマイコンチップ２２へのパルス入力が所定の間隔以上となって内部タイマ回路がＯＦＦになり、モータドライバＩＣ２３がＯＦＦになってモータ１３が停止する。
【００４１】
なお、図８に示す制御回路中に、操作バー４が上限位置まで移動したとき、その操作バー４によって操作されるスイッチＳＷを設け、そのスイッチＳＷが操作バー４で押されてＯＮになると、ワンチップマイコン２２の内部タイマ回路がＯＦＦになるようにしてモータ１３を停止させるようにしてもよい。
【００４２】
モータ１３の駆動によってスクリーン３を巻取るときにおいて、操作バー４が誤って保持されて巻取軸１が停止すると、磁気リング２０も回転が停止するため、前記と同様にモータ１３が停止する。
【００４３】
このように、モータ１３の駆動時に、巻取軸１に大きな負荷がかかって回転停止すると、所定時間後にモータ１３は停止するため、モータ１３が焼付く等のトラブルの発生を未然に防止することができる。
【００４４】
上記のように、モータ１３の駆動によって巻取軸１を巻取り方向に回転させることができるため、モータ駆動用の操作スイッチを車両の運転室や車掌室に設けることにより、その操作スイッチの操作によってスクリーン３を開放状態に戻すことができ、車両が終着駅に到着して折り返し運転されるまでの時間が短い場合でも、車両の各窓に装着されたロールスクリーン装置の総てを一挙に開放状態とすることができる。
【００４５】
なお、モータ駆動用の操作スイッチは、各窓の周辺に設けるようにしてもよい。
【００４６】
ここで、モータ１３や電気系統に故障が発生し、あるいは停電になると、電磁式のクラッチ１５はＯＦＦになるため、手動によってスクリーン３を開閉することができる。
【００４７】
実施の形態では、この発明に係るロールスクリーン装置を車両の窓に装着した場合を例にとって説明したが、建物の窓に装着してもよく、使用例は図示例に限定されるものではない。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、手動によってスクリーンを開閉させることができると共に、モータの駆動によってスクリーンを閉鎖状態に戻すことができるため、多数の窓にロールスクリーン装置が装着されている場合でも、これらのロールスクリーン装置のモータを一つの共通の操作スイッチの操作により駆動させることが可能となり、各モータの駆動によって総てのロールスクリーン装置を一斉に開放状態とすることができるので、車両用ロールスクリーン装置としてきわめて好適である。
【００４９】
また、巻取軸と減速機構の出力部間にクラッチを設けたことによって、手動によってスクリーンをスムーズに開閉させることができると共に、モータや電気系統が故障した場合でも手動によってスクリーンを開閉させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るロールスクリーン装置の実施の形態を示す正面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図
【図３】図１のＩＩＩ  −ＩＩＩ  線に沿った断面図
【図４】図１に示す巻取軸の一端部を拡大して示す断面図
【図５】図１に示す巻取軸の他端部を拡大して示す断面図
【図６】図５の横断平面図
【図７】電磁式クラッチの断面図
【図８】モータの制御回路図
【符号の説明】
１  巻取軸
３  スクリーン
４  操作バー
５  ガイド
８  コイルばね
１３  モータ
１４  減速機構
１４ａ  出力ギヤ（出力部）
１５  クラッチ
２０  磁気リング
２０ａ  磁石
２１  ホールＩＣ
２２  ワンチップマイコン
２３  モータドライバＩＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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