(57)【要約】【課題】部品点数を削減できるとともに、駆動モータを停止させたときに、シャッターカーテンの停止状態を保持できるシャッターカーテンの駆動装置を提供する。【解決手段】駆動モータ１１の回転駆動力を巻取ドラム６に減速して伝達する減速機構１２を、駆動モータ１１の駆動軸１１ａに固定された太陽外歯車１４ｂと、これに噛み合ってこれの周囲を公転しながら自転する遊星歯車１５と、この遊星歯車１５の周囲に回転不能に固定配置されて、遊星歯車１５が噛み合う固定内歯車２０と、固定内歯車２０に並設された回転可能でかつ遊星歯車１５が噛み合う可動内歯車２１と、この可動内歯車２１に固定され、巻取ドラム６を回転させる出力軸２６とを備えた構成とする。これにより、減速機構１２の減速比を適度の減速比にすることで、セルフロック機能が働き、シャッターカーテンの停止状態を保持できる。また、部品点数も削減できる。【選択図】図３
2007177405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャッターカーテンを巻き取りおよび巻き戻しする巻取ドラムを軸回りに回転駆動させるシャッターカーテンの駆動装置であって、
駆動モータと、この駆動モータの回転駆動力を、前記巻取ドラムに減速して伝達する減速機構とを備え、
前記減速機構は、前記駆動モータの駆動軸に固定された太陽外歯車と、この太陽外歯車に噛み合って該太陽外歯車の周囲を公転しながら自転する遊星歯車と、この遊星歯車の周囲に回転不能に固定配置されて、前記遊星歯車が噛み合う固定内歯車と、この固定内歯車に同軸にかつ軸回りに回転可能に並設されて、前記遊星歯車が噛み合う可動内歯車と、この可動内歯車の回転中心に固定され、前記巻取ドラムを回転させる出力軸とを備えた不思議遊星歯車機構であることを特徴とするシャッターカーテンの駆動装置。
【請求項２】
前記巻取ドラム内には、筒状のケースが挿入されており、このケース内に前記駆動モータと前記減速機構が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のシャッターカーテンの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅などの建物の開口部を開閉するシャッターカーテンの駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
住宅などの建物の開口部に設けられるシャッター装置として、開口部の左右に互いに離間して立設している一対のガイドレールに沿って昇降するシャッターカーテンと、駆動モータから回転力が伝達されることでシャッターカーテンの巻き上げ、巻き戻しを行う巻取ドラムとを備えた自動開閉式のシャッター装置が知られている。
このような自動開閉式のシャッター装置のシャッターカーテンを巻き取りおよび巻き戻しする巻取ドラムを軸回りに回転駆動させるシャッターカーテンの駆動装置の一例として特許文献１に記載のものが知られている。
【０００３】
この特許文献１に記載のシャッターカーテンの駆動装置では、作動時は、電動モータ（駆動モータ）が回転トルクを出力し、この電動モータの出力は減速装置により減速（倍力）された回転トルクが出力部に伝達され、出力部は巻取ドラムと係合してこれを回転させるようになっている。減速装置は電動モータの回転トルクを倍力して出力部へ伝達するものであり、３段の樹脂製のギアを含む遊星歯車から構成されている。
【特許文献１】特開２００２−２６６５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、前記特許文献１に記載のシャッターカーテンの駆動装置では、シャッターカーテンを電動モータ（駆動モータ）で駆動するために必要なトルクは、遊星歯車機構（例えばプラネタリ型遊星歯車機構）を複数段（例えば３段）使用して減速させることで得ているので、部品点数が多くなっていた。
また、駆動モータを停止させたときに、シャッターカーテンの停止状態を保持できないため、別途電磁ブレーキやこれを制御する部品またはそれに代わる機構が必要となり、さらに部品点数が多くなってコスト高を招いていた。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、部品点数を削減できるとともに、駆動モータを停止させたときに、シャッターカーテンの停止状態を保持できるシャッターカーテンの駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のシャッターカーテンの駆動装置は、シャッターカーテンを巻き取りおよび巻き戻しする巻取ドラムを軸回りに回転駆動させるシャッターカーテンの駆動装置であって、
駆動モータと、この駆動モータの回転駆動力を、前記巻取ドラムに減速して伝達する減速機構とを備え、
前記減速機構は、前記駆動モータの駆動軸に固定された太陽外歯車と、この太陽外歯車に噛み合って該太陽外歯車の周囲を公転しながら自転する遊星歯車と、この遊星歯車の周囲に回転不能に固定配置されて、前記遊星歯車が噛み合う固定内歯車と、この固定内歯車に同軸にかつ軸回りに回転可能に並設されて、前記遊星歯車が噛み合う可動内歯車と、この可動内歯車の回転中心に固定され、前記巻取ドラムを回転させる出力軸とを備えた不思議遊星歯車機構であることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載のシャッターカーテンの駆動装置は、請求項２に記載のシャッターカーテンの駆動装置において、前記巻取ドラム内には、筒状のケースが挿入されており、このケース内に前記駆動モータと前記減速機構が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載のシャッターカーテンの駆動装置によれば、駆動モータの回転駆動力を巻取ドラムに減速して伝達する減速機構を、駆動モータの駆動軸に固定された太陽外歯車と、遊星歯車と、固定内歯車と、可動内歯車と、この可動内歯車に固定されて、巻取ドラムを回転させる出力軸とを備えた不思議遊星歯車機構としたので、従来の遊星歯車機構を複数段使用した減速機構に比して、部品点数を削減できる。
また、減速機構の減速比を適度の減速比にすることで、セルフロック機能を有するので、電磁ブレーキ等を使用しなくても、駆動モータを停止させたときに、シャッターカーテンの停止状態を保持できる。
【０００９】
請求項２に記載のシャッターカーテンの駆動装置によれば、巻取ドラム内に筒状のケースが挿入されており、このケース内に前記駆動モータと前記減速機構が設けられているので、このケース内に予め駆動モータと、太陽外歯車、遊星歯車、固定内歯車、可動内歯車、出力軸等で構成された減速機構を装填しておくことで、巻取ドラム内の比較的狭い空間に容易に駆動モータおよび減速機構を組み込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明に係るシャッターカーテンの駆動装置について説明する前に、このシャッターカーテンの駆動装置が装備されるシャッター装置の概略について簡単に説明する。図１はシャッター装置１の正面図であり、図２はケースを取り外した状態のシャッター装置の正面図である。
図１および図２に示すように、このシャッター装置１は、建築物の開口部を開閉するシャッターカーテン２と、このシャッターカーテン２の左右に立設されており、シャッターカーテン２の昇降移動を案内する一対のガイドレール４，４と、一対のガイドレール４，４の上部に配置したケース５内に設けられ、シャッターカーテン２を巻き取りおよび巻き戻しする巻取ドラム６と、この巻取ドラム６を回転駆動する駆動装置とを備えている。なお、この駆動装置は図２に示すケース８の中に装填されている。
【００１１】
シャッターカーテン２は、複数の細長いスラット７が上下に互いに連結されて構成されている。このシャッターカーテン２の上端部が、ケース５内の巻取ドラム６に固定されている。なお、図２においては、巻取ドラム６からシャッターカーテン２を取り外した状態示している。
一対のガイドレール４，４は、それぞれ断面形状が略コ字状に形成されており、互いのガイドレール４，４の各開口部が互いに対向されて配置されている。両ガイドレール４，４の内部空間が形成するガイド溝に、シャッターカーテン２の両側端部が挿入されており、ガイド溝にシャッターカーテン２の両側端部が案内されて昇降移動するようになっている。
ケース５内の巻取ドラム６は、その両端部が図示しない軸受ブラケットに正逆方向に回転自在に支持されている。
【００１２】
巻取ドラム６は円筒状に形成されており、その内部には筒状のケース８が挿入されており、このケース８内に前記駆動装置が装填されている。
以下、駆動装置について図３を参照して説明する。
まず、駆動装置１０は、駆動モータ１１と、この駆動モータ１１の回転駆動力を、巻取ドラム６に減速して伝達する減速機構（不思議遊星歯車機構）１２とを備えている。
駆動モータ１１は電気モータであり、ケース８の内周面に固定されたモータブラケット１３に固定されている。また、駆動モータ１１の駆動軸１１ａは、モータブラケット１３の中央部に形成された孔（貫通孔）に挿入されており、この駆動軸１１ａには、モータピニオン１４が同軸に固定されている。モータピニオン１４は、連結部１４ａと、この連結部１４ａの先端面に形成されたピニオンギヤ１４ｂとで構成されており、前記連結部１４ａに形成された孔に前記駆動軸１１ａが挿入固定されることによって、該駆動軸１１ａがモータピニオン１４に連結されている。また、前記ピニオンギヤ１４ｂは、不思議遊星歯車機構１２の太陽外歯車１４ｂを構成している。
【００１３】
太陽外歯車１４ｂには、３つの遊星歯車１５が噛み合っている。各遊星歯車１５は、第１遊星歯車１６と第２遊星歯車１７とによって構成されており、これら第１遊星歯車１６と第２遊星歯車１７とは歯数と外径が等しくなっている。なお、第１遊星歯車１６と第２遊星歯車１７とは歯数、外径が異なるようにすることも勿論可能である。
第１遊星歯車１６の右端面にはインボリュートセレーション軸１６ａが第１遊星歯車１６と同軸に形成されている。第２遊星歯車１７の左端面にはインボリュートセレーション孔１７ａが第２遊星歯車１７およびインボリュートセレーション軸１６ａと同軸に形成されている。そして、インボリュートセレーション孔１７ａにインボリュートセレーション軸１６ａが嵌め込まれており、これによって第１遊星歯車１６と第２遊星歯車１７とは連結され、同期して同方向に回転するようになっている。また、第１遊星歯車１６と第２遊星歯車１７とは対向する端面どうしを当接した状態で連結されている。
【００１４】
また、第１遊星歯車１６と第２遊星歯車１７とは遊星歯車ホルダ１８によって保持されている。遊星歯車ホルダ１８は、対向する円板状のプレート１８ａ，１８ａと、これらプレートを連結する複数個（この例では３個）の連結部材とから構成されており、これら連結部材は周方向に隣り合う遊星歯車１５，１５の間を通っている。また、プレート１８ａ，１８ａ間には、複数個（この例では３個）のシャフト１９が周方向に等間隔で配設されており、これらシャフト１９の両端部はそれぞれ前記プレート１８ａ，１８ａに形成された孔にはめ込まれている。またこれらのシャフト１９はそれぞれ周方向に隣り合う連結部材間に配置されており、各シャフト１９はそれぞれ遊星歯車１５の中央部に形成された孔、インボリュートセレーション軸１６ａに形成された孔、インボリュートセレーション孔１７ａに挿通されている。
このように、第１遊星歯車１６と第２遊星歯車１７とで構成された３つの遊星歯車１５は、遊星歯車ホルダ１８によって周方向に所定間隔で保持されかつ軸方向への移動が規制されている。また、それぞれの遊星歯車１５はシャフト１９によって正逆方向に回転可能に支持されている。
【００１５】
前記遊星歯車ホルダ１８の外側には、遊星歯車１５の第１遊星歯車１６が噛み合う固定内歯車２０と、この固定内歯車２０に同軸にかつ軸回りに回転可能に並設されて、遊星歯車１５の第２遊星歯車１７が噛み合う可動内歯車２１が設けられている。
これら固定内歯車２０と可動内歯車２１とはハウジング２２内に装填されている。ハウジング２２は、右端開口がプレート２２ａで閉塞された円筒状に形成されたものであり、プレート２２ａの中央部には円筒部２２ｂが形成されている。ハウジング２２内に装填されている固定内歯車２０は、ハウジング２２にビス２３によって回転不能に固定されている。なお、ビス２３はハウジング２２の周方向に所定間隔で複数設けられている。
固定内歯車２０の左端部にはプレート２０ａが設けられており、このプレート２０ａの中央部には円筒部２０ｂが形成されている。そして、この円筒部２０ｂに前記モータピニオン１４の連結部１４ａが挿入されている。また、固定内歯車２０の内周面と遊星歯車ホルダ１８の左端部に設けられた軸部との間にはベアリング２４が設けられている。一方、可動内歯車２１の内周面と遊星歯車ホルダ１８の右端部に設けられた軸部との間にはベアリング２５が設けられている。したがって、遊星歯車ホルダ１８は固定内歯車２０および可動内歯車２１内で軸回りに回転可能となっている。
【００１６】
ハウジング２２内に装填されている可動内歯車２１はハウジング２２内に軸回りに回転可能に設けられており、その右端面には孔２１ａが形成されている。この孔２１ａは頂点が円弧状に形成された三角形状の孔である。なお、孔２１ａは他の形状にすることも勿論可能である。この孔２１ａには巻取ドラム６を回転させる出力軸２６が挿入固定されている。この出力軸２６は前記ハウジング２２のプレート２２ａの中央部に形成された円筒部２２ｂを貫通して、ハウジング２２から突出している。さらに出力軸２６はケース８の右端部より外側に突出している。そして、この出力軸２６には図２に示すように円板２６ａが固定されており、この円板２６ａが巻取ドラム６の内面に固定されている。したがって、出力軸２６が軸回りに回転すると円板２６ａも回転し、これによって巻取ドラム６が回転するようになっている。
【００１７】
以上のような構成の減速機構（不思議遊星歯車機構）１２を備えた駆動装置１０では、駆動モータ１１の駆動軸１１ａが回転することによりピニオンギヤ（太陽外歯車）１４ｂが回転する。太陽外歯車１４ｂが回転することによって、この太陽外歯車１４ｂと固定内歯車２０に噛み合っている３つの遊星歯車１５の第１遊星歯車１６が公転しながら回転（自転）する。第１遊星歯車１６は第２遊星歯車１７に連結されているので、この第２遊星歯車１７が第１遊星歯車１６とともに公転しながら自転する。第２遊星歯車１７は可動内歯車２１に噛み合っているので、この可動内歯車２１が軸回りに回転する。この可動内歯車２１に出力軸２６が固定されているので、該出力軸２６は可動内歯車２１とともに軸回りに回転する。このようにして、駆動モータ１１の駆動軸１１ａの回転駆動力が減速されて出力軸２６に伝達される。つまり、駆動軸１１ａの回転駆動力が、減速機構（不思議遊星歯車機構）１２によって減速されて出力軸２６に伝達される。そして、この出力軸２６によって円板２６ａを介して巻取ドラム６が回転する。
【００１８】
上記の減速機構１２を構成する太陽外歯車１４ｂ、遊星歯車１５（第１遊星歯車１６＋第２遊星歯車１７）、固定内歯車２０、可動内歯車２１の緒元の一例を表１にまとめて記載する。
【００１９】
【表１】
2007177405.tif 000003
【００２０】
したがって、この場合の減速機構１２の減速比は以下のようになる。
減速比＝（１０／（１０＋６２））×（１−（６２／２６）×（２６／５９））＝−１／１４１．６
となる。
【００２１】
このように、この例では減速機構１２の減速比が−１／１４１．６であり、セルフロック機能を有する。すなわち、例えば隣り合う平歯車同士の効率を９５％と仮定した場合に、減速比が１／２０以下であれば、出力側（可動内歯車）から回転させるときの効率が０％以下となって、セルフロック機能が働く。したがって、減速機構１２の減速比を適度の減速比に設定することにより、電磁ブレーキ等を使用しなくても、駆動モータ１１を停止させたときに、シャッターカーテン２の停止状態を保持できる。
また、減速機構１２を、駆動モータ１１の駆動軸１１ａに固定された太陽外歯車１４ｂと、遊星歯車１５と、固定内歯車２０と、可動内歯車２１と、この可動内歯車２１に固定されて、巻取ドラム６を回転させる出力軸２６とを備えた不思議遊星歯車機構としたので、従来の遊星歯車機構を複数段使用した減速機構に比して、部品点数を削減できる。
さらに、上記のように適度の減速比にすることにより、減速機構１２によってセルフロック機能が働くので、従来のような電磁ブレーキやこれを制御する部品が必要となり、さらに部品点数を削減でき、コストを抑えることができる。
加えて、巻取ドラム６内に筒状のケース８が挿入されており、このケース８内に駆動モータ１１と減速機構１２が設けられているので、このケース８内に予め駆動モータ１１と、太陽外歯車１４ｂ、遊星歯車１５、固定内歯車２０、可動内歯車２１、出力軸２６等で構成された減速機構１２を装填しておくことで、巻取ドラム６内の比較的狭い空間に容易に駆動モータ１１および減速機構１２を組み込むことができる。
【００２２】
なお、本実施の形態では、遊星歯車１５を第１遊星歯車１６と第２遊星歯車１７とをインボリュートセレーション孔１７ａにインボリュートセレーション軸１６ａを嵌め込むことによって連結した構成としたが、第１遊星歯車１６と第２遊星歯車１７とは他の方法によって連結してもよいし、第１遊星歯車１６と第２遊星歯車１７とを一体的に形成してもよい。
また、本実施の形態の減速機構１２は、シャッターカーテンの駆動装置以外でも、駆動モータの回転駆動力を減速して可動部材に伝達する可動部材の駆動装置に適用できる。
例えば、ロールスクリーン、開閉する天窓、昇降吊り戸棚等の可動部材を、駆動モータによって減速機構１２を介して駆動させる場合に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るシャッターカーテンの駆動装置を備えたシャッター装置の正面図である。
【図２】図２は図１においてケースを取り外した状態のシャッター装置の正面図である。
【図３】本発明に係るシャッターカーテンの駆動装置を示すもので、図２におけるＸ円部の断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
２  シャッターカーテン
６  巻取ドラム
８  ケース
１０  駆動装置
１１  駆動モータ
１１a  駆動軸
１２  減速機構（不思議遊星歯車機構）
１４ｂ  太陽外歯車
１５  遊星歯車
１６  第１遊星歯車
１７  第２遊星歯車
２０  固定内歯車
２１  可動内歯車
２６  出力軸
【図１】
2007177405.tif 000004
【図２】
2007177405.tif 000005
【図３】
2007177405.tif 000006