JP2004065421A

JP2004065421A - カーテンの電動開閉装置

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Publication number: JP2004065421A
Application number: JP2002227070A
Authority: JP
Inventors: Kunio Nasuno; 那須野　邦夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】簡単な構成でモータ駆動と手引きによるカーテンの開閉を行なえるカーテンの電動開閉装置を提供する。
【解決手段】電磁ソレノイドＭＳの作動でクラッチ機構Ｇを継脱し、モータＭの出力をクラッチ機構Ｇを介してカーテン牽引部に伝達するカーテンの電動開閉装置であって、電磁ソレノイドＭＳは、内周壁部と外周壁部の先端を夫々対向配置すると共に、互いの対向面をそれぞれテーパ−面に形成した一対の筒状のコア部１２，１３を有し、一方のコア部１２は軸方向に移動不能に固定され、他方のコア部１３はコア部１２に対して軸方向に移動可能に保持され、コイルへの通電によりコア部１２の内周壁部と外周壁部に磁極が形成され、コア部１３の内周壁部と外周壁部が前記磁極に電磁的に吸着され、コア部１３の軸方向への移動により前記クラッチ機構を継状態とする。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁ソレノイドを用いたクラッチ装置によりモータ駆動によるカーテンの開閉と手引きによるカーテンの開閉を行なえるカーテンの電動開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来のカーテンの電動開閉装置としては、例えば特開平５−２３１４４９号公報、特開平６−１６９８３９号公報等がある。これらの従来のカーテンの電動開閉装置は、モータの回転軸に直結したカム軸と、該カム軸と同軸的に配置され、カーテンの開閉紐が巻回されたプーリと、該カム軸の正逆両方向の回転の際に該カム軸と従動部材との協働により該従動部材が前記プーリと摩擦接触し、該プーリを回転駆動させるクラッチ機構とにより構成され、前記クラッチ機構は、前記モータの非回転状態において、前記カム軸と前記従動部材とがニュートラル状態に維持されることで該従動部材と前記プーリとが非接触状態に保持され、前記プーリがフリーな状態となるため、カーテンを手引きすることができるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のカーテンの電動開閉装置は、モータの非回転状態では、モータとカーテンの開閉紐が巻回されるプーリとの連結を断ち、モータが正逆方向に回転を始める際にクラッチ機構を構成する従動部材がモータに直結されているカム軸により作動し、該従動部材と該プーリとが摩擦接触により一体化して該カム軸と該プーリとを継ぐというクラッチ機構を有している。
【０００４】
このようなカーテンの電動開閉装置は、クラッチ機構が摩擦接触を利用しているため、長期の使用による摩耗により性能が落ち、カーテンの電動開閉ができなくなる場合が考えられる。また、このようなクラッチ機構はカム軸や従動部材等の部品点数が多くなるといった問題がある。
【０００５】
本出願に係る発明は、このような従来の問題を解決し、簡単な構成でモータ駆動によるカーテンの開閉と手引きによるカーテンの開閉を行なえるカーテンの電動開閉装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、請求項１に記載のように、電磁ソレノイドのオン・オフによりクラッチ機構を継脱し、モータの出力を該クラッチ機構を介してカーテン牽引部に伝達するカーテンの電動開閉装置であって、前記電磁ソレノイドは、内周壁部と外周壁部の先端を夫々対向配置すると共に、互いの対向面をそれぞれテーパ−面に形成した一対の筒状のコア部を有し、前記一方のコア部は軸方向に移動不能に固定され、前記他方のコア部は前記一方のコア部に対して軸方向に移動可能に保持され、コイルへの通電により前記一方のコア部の内周壁部と外周壁部に磁極が形成されることにより、前記他方のコア部の内周壁部と外周壁部が前記磁極に電磁的に吸着され、該他方のコア部の軸方向への移動により前記クラッチ機構を継状態とすることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、請求項２に記載のように、請求項１において、前記クラッチ機構には、軸方向への移動により対向するギア部の噛み合いが継脱される一対のギア部材を有し、一方のギア部材に対して他方のギア部材が軸方向に移動することにより、前記一対のギア部材の噛み合いが継脱されることを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、請求項３に記載のように、請求項２において、弾性部材により前記一対のギア部材の噛み合いを脱する方向に前記他方のギア部材を付勢することを特徴とする。
【０００９】
第４の発明は、請求項４に記載のように、請求項２または３において、前記モータと前記電磁ソレノイドと前記クラッチ機構とを直列的に配置し、前記出力軸は前記電磁ソレノイドを貫通して前記他方のギア部材に対して軸方向移動可能かつ軸回りに回転不能に取り付けられ、前記出力軸に挿通される可動部材が前記他方のコア部材と一体に軸方向に移動して前記他方のギア部材を軸方向移動させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるカーテンの電動開閉装置の実施の形態を示す断面図である。
【００１１】
図１において、Ａは電動駆動部、Ｂはカーテンレールなどで構成されるカーテンの牽引部を示し、電動駆動部Ａはモータの回転を減速ギアを介して出力するモータユニットＭと、クラッチ機構を構成する電磁ソレノイドＭＳとクラッチギア部Ｇとをユニットケース１に一体的に組み付けている。また、カーテン牽引部Ｂは、カーテンレール２の内部両端に駆動プーリ３と従動プーリ４を配置し、これら一対のプーリ３、４に無端ベルト状のタイミングベルト５を掛け回し、駆動プーリ３が回転するとタイミングベルト５が移動し、このタイミングベルト５に固定されているリードランナー６が一体に移動する。カーテンレール２内には複数の従動ランナー７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ・・・・・）が移動自在に吊り下げられていて、リードランナー６及び複数の従動ランナー７に取り付けられた不図示のカーテンがモータユニットＭの回転方向に応じて開方向あるいは閉じ方向に移動する。なお、前記カーテンが閉じ位置及び開位置の限界位置に達すると、不図示のセンサが検知し、モータユニットＭ及び電磁ソレノイドＭＳの駆動を停止するようになっている。なお、従動プーリ４は支軸８に回転可能に軸支され、駆動プーリ３は後述の駆動軸９に固定され、駆動軸９と一体に回転する。
【００１２】
電動駆動部Ａは、モータユニットＭの上部に電磁ソレノイドＭＳを配置しており、モータユニットＭの出力軸１０がこの電磁ソレノイドＭＳの中央部に形成されている貫通孔１１を回転自在に貫通すると共に、この出力軸１０の先端はクラッチギア部Ｇまで達している。
【００１３】
電磁ソレノイドＭＳは、貫通孔１１の軸心を中心として、鉄製の円筒状に形成された固定コア部１２と、鉄製の円筒状に形成された可動コア部１３とが上下に同軸的に配置され、上部の固定コア部１２と下方の可動コア部１３とは内周壁部と外周壁部とを有する二重壁構造に形成されている。固定コア部１２は開口部を下向きにして上面をユニットケース１の固定板１ａに不図示のネジにより固定されており、内周壁部１２ａと外周壁部１２ｂとの間に形成された筒状の空間に不図示のコイルが巻回されたコイルボビン１４が固定されている。
【００１４】
本実施の形態において、固定コア部１２の内周壁部１２ａの内径は可動コア部１３の内周壁部１３ａの内径よりも後述する作動筒１５の板厚分だけ大きく形成され、また固定コア部１２の外周壁部１２ｂと可動コア部１３の外周壁部１３ｂとは外径が等しく形成され、また固定コア部１２の内周壁部１２ａと可動コア部１３の内周壁部１３ａとの間の対向面と、固定コア部１２の外周壁部１２ｂと可動コア部１３の外周壁部１３ｂとの間の対向面を夫々共に同じテーパとするテーパ面に形成している。
【００１５】
また、前記コイルへの通電を行なっていない図１に示す非通電状態では、固定コア部１２の内周壁部１２ａと可動コア部１３の内周壁部１３ａとの間のギャップと、固定コア部１２の外周壁部１２ｂと可動コア部１３の外周壁部１３ｂとの間のギャップを等しく形成している。
【００１６】
そして、可動コア部１３は、内周壁部１３ａの外周面がコイルボビン１４の内周面に上下方向移動自在に支持され、前記コイルへ通電すると、固定コア部１２が励磁され、磁極化された固定コア部１２の内周壁部１２ａと外周壁部１２ｂに対し、これらの磁極に対向する可動コア部１３の内周壁部１３ａと外周壁部１３ｂとが電磁的に吸着され、この可動コア部１３が上方に移動する。
【００１７】
このように、固定コア部１２の内周壁部１２ａと可動コア部１３の内周壁部１３ａとの間の対向面と、固定コア部１２の外周壁部１２ｂと可動コア部１３の外周壁部１３ｂとの間の対向面を夫々テーパ面に形成することにより、電磁的吸着面の面積を増やし、前記コイルへの通電電力が少なくても大きな電磁的吸着力を得ることができ、しかも、長い移動ストロークを得ることが可能となる。すなわち、移動コアと可動コアとの吸着対向面が移動軸に対して直交する平面に平行である場合、長い移動ストロークを得るには、前記移動コアと前記可動コアとの吸着対向面の面間距離をその分長くする必要が生じる。そうすると、該面間距離がながくなると吸着力が小さくなり、コイルへの通電電圧を高くしなければならず、またコイルボビンへのコイルへの巻回回数も増え、電磁ソレノイドの大型化、消費電力の増加及び発熱による温度上昇を招くことにもなる。
【００１８】
しかし、本実施の形態の電磁ソレノイドでは、固定コア部１２の内周壁部１２ａと可動コア部１３の内周壁部１３ａとの間の対向面と、固定コア部１２の外周壁部１２ｂと可動コア部１３の外周壁部１３ｂとの間の対向面を夫々テーパ面に形成することにより、狭いギャップでも長い移動ストロークを得ることができ、低消費電力での駆動及び発熱による高温化を招くことがないという大きな効果が得られる。
【００１９】
可動コア部１３の内周壁部１３ａの内周面上端には段部１３ｃが形成され、この段部１３ｃに可動筒１５の下端が係止されている。この可動筒１５に対して前記モータユニットＭの出力軸１１は回転自在に挿通しており、可動筒１５は固定コア部１２の内周孔１２ｃに対して軸方向に移動自在に挿通されている。また、この可動筒１５の上端はユニットケース１の固定板１ａを貫通しクラッチギア部Ｇまで達している。
【００２０】
このように電磁ソレノイドＧＳは、前記コイルへの通電により、可動コア部１３が長いストロークを有して上方に移動し、この可動コア部１３と一体に可動筒１５もクラッチギア部Ｇ内まで上方に移動する。
【００２１】
クラッチギア部Ｇは、上下一対の固定ギア１６と可動ギア１７との間に圧縮スプリング１８を配置し、このスプリング１８のバネ力で固定ギア１６に対して可動ギア１７を下方に付勢し、電磁ソレノイドＧＳのコイルへの非通電時を示す図１に示す状態において、固定ギア１６のギア部と可動ギア１７のギア部とが離間し、両ギア１６と１７が確実に噛み合わないようにしている。勿論、この圧縮スプリング１８がなくても、図１に示す状態では、可動ギア１７は重力により固定ギア１６のギア部との噛み合いから外れた位置まで下がるが、このスプリング１８の付勢力で固定ギア１６のギア部に対して可動ギア１７のギア部を確実に離間させるようにしている。
【００２２】
固定ギア１６は、例えばユニットケース１の軸受板１ｂに設けた不図示の軸受部材に回転自在に支持されると共に、軸方向への移動が規制された固定軸９の下端部に固定され、またこの固定軸上端部には上記した駆動プーリ３が固定され、固定ギア１６は固定軸９を介して駆動プーリ３と共に回転可能としている。
【００２３】
一方、可動ギア１７は、モータユニットＭの出力軸１１に対して軸方向は移動可能で、軸回りは移動不能に連結されており、例えば出力軸１１がクラッチギア部Ｇに貫通している先端部分を断面Ｄカット形状に形成し、可動ギア１７の軸孔をこの出力軸１１に合致する断面形状に形成することにより達成できる。そして、可動筒１５の上端は可動ギア１７の下端に当接しており、電磁ソレノイドＭＳのオンにより可動コア部１３と共に上方へ移動した可動筒１５により可動ギア１７が上方に持ち上げられ、可動ギア１７のギア部が固定ギア１６のギア部に噛み合うことにより、モータユニットＭの出力軸１１と固定軸９とが連結され、モータユニットＭの回転により駆動プーリ３を回転させることができる。可動筒１５は可動ギア１７の下端と摩擦接触するが、耐摩耗性を有する樹脂材を用いて形成することで摩耗による性能劣化は生じない。なお、出力軸１１をＤカット形状とし、可動ギア１７の軸孔をこの出力軸１１に合致する断面形状に形成することによって、出力軸１１に対して可動ギア１７を軸方向に移動自在で、軸回りに回動不能としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、出力軸１１の先端部の形状を四角形などの多角柱形状とし、可動ギア１７の軸孔をこれに合致する形状としても、スプライン溝、凸条と凹溝の組組み合わせ等であっても良く、要は軸方向への移動を許容し、軸回り方向への回転を不能とする連結を維持できる構成であればよい。
【００２４】
このモータユニットＭへの通電と電磁ソレノイドＭＳのコイルへの通電を同時に行なうと、モータユニットＭの出力軸１１が回転し始めるのと同時に可動筒１５の上方への移動により可動ギア１７が固定ギア１６に噛み合い、駆動プーリ３が回転してタイミングベルト５が移動し、不図示のカーテンが閉じ方向或いは開き方向に移動する。
【００２５】
また、電磁ソレノイドＭＳへの通電がオフ（勿論この場合はモータユニットＭへの通電もオフ）の場合、電磁ソレノイドＭＳは、重力の作用と圧縮スプリング１８の付勢力により可動コア部１３が下方に移動し、これに伴って可動筒１５が下方に移動して固定ギア１６はモータユニットＭ直結されている可動ギア１７とは切り離されている。したがって、開き方向或いは閉じ方向にカーテンを手で引っ張ても、モータ駆動部Ａが何等の抵抗となることがないので、このモータ駆動部Ａが故障したり、カーテンがランナー６、７から取れたりすることがない。
【００２６】
なお、上記の実施の形態において、モータ駆動部Ａは駆動軸方向を上下方向としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、水平方向等種々の方向に設けることができる。その場合、圧縮スプリング１８により、固定ギア１６に対して可動ギア１７を強制的に切り離すことが必要となる。
【００２７】
また、カーテン牽引部Ｂは、上記したタイミングベルトを用いたものに限定されるものではなく、ロープ等を用いた物であっても良い。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、クラッチ機構を継脱する電磁ソレノイドは双方のコア部の内外周壁部のそれぞれの対向面をテーパ−面に形成したので、狭いギャップでも長い移動ストロークを得ることができ、クラッチ機構を十分に動作させて確実にモータの動力をカーテン牽引部に伝達できる。しかも、狭いギャップとすることができるので、少ない消費電力で大きな吸着力が得られてクラッチ機構を確実に動作させることが可能となる。さらには、低消費電力であるから発熱が殆どないため、ホテルなどの防火対策に対しても十分な考慮がはらわれている。さらに、テーパ−面同士の電磁的吸着が行なわれるため、吸着時の衝突力が分散され、静粛性の点においても大きな効果が得られ、特にホテルなどにいて使用すると、電磁ソレノイドが動作したことを殆ど聞き分けることができないほどの静粛性が得られる。
【００２９】
そして、カーテンを電動駆動しない場合には、併せて電磁ソレノイドの電源も一緒にオフしておけば、クラッチ機構は脱状態に保持されているため、カーテンを手引きにより開け閉めすることが容易に行なえる。
【００３０】
請求項２に係る発明によれば、クラッチ機構を簡単に構成でき、低負荷状態で電磁ソレノイドにより他方のギア部材を移動させることができる。
【００３１】
請求項３に係る発明によれば、確実にクラッチ機構を脱状態に保持できるので、カーテンを手引きにより確実に開け閉めすることができる。
【００３２】
請求項４に係る発明によれば、電動駆動部を直列的に配置できるので、コンパクト化、ユニット化を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図。
【符号の説明】
Ａ　電動駆動部
Ｂ　カーテンの牽引部
Ｍ　モータユニット
ＭＳ　電磁ソレノイド
Ｇ　クラッチギア部
１　ユニットケース
１ａ　固定板
２　カーテンレール
３　駆動プーリ
４　従動プーリ
５　タイミングベルト
６　リードランナー
７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ・・・・・）　従動ランナー
８　支軸
９　駆動軸
１０　出力軸
１１　貫通孔
１２　固定コア部
１２ａ　内周壁部
１２ｂ　外周壁部
１２ｃ　内周孔
１３　可動コア部
１３ａ　内周壁部
１３ｂ　外周壁部
１３ｃ　段部
１４　コイルボビン
１５　作動筒
１６　固定ギア
１７　可動ギア
１８　圧縮スプリング

Claims

電磁ソレノイドのオン・オフによりクラッチ機構を継脱し、モータの出力を該クラッチ機構を介してカーテン牽引部に伝達するカーテンの電動開閉装置であって、
前記電磁ソレノイドは、内周壁部と外周壁部の先端を夫々対向配置すると共に、互いの対向面をそれぞれテーパ−面に形成した一対の筒状のコア部を有し、前記一方のコア部は軸方向に移動不能に固定され、前記他方のコア部は前記一方のコア部に対して軸方向に移動可能に保持され、コイルへの通電により前記一方のコア部の内周壁部と外周壁部に磁極が形成されることにより、前記他方のコア部の内周壁部と外周壁部が前記磁極に電磁的に吸着され、該他方のコア部の軸方向への移動により前記クラッチ機構を継状態とすることを特徴とするカーテンの電動開閉装置。
前記クラッチ機構には、軸方向への移動により対向するギア部の噛み合いが継脱される一対のギア部材を有し、一方のギア部材に対して他方のギア部材が軸方向に移動することにより、前記一対のギア部材の噛み合いが継脱されることを特徴とする請求項１に記載のカーテンの自動開閉装置。
弾性部材により前記一対のギア部材の噛み合いを脱する方向に前記他方のギア部材を付勢することを特徴とする請求項２に記載のカーテンの電動開閉装置。
前記モータと前記電磁ソレノイドと前記クラッチ機構とを直列的に配置し、前記出力軸は前記電磁ソレノイドを貫通して前記他方のギア部材に対して軸方向移動可能かつ軸回りに回転不能に取り付けられ、前記出力軸に挿通される可動部材が前記他方のコア部材と一体に軸方向に移動して前記他方のギア部材を軸方向移動させることを特徴とする請求項２または３に記載のカーテンの電動開閉装置。