JP2004257015A - Rolling screen device - Google Patents
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Abstract
Description
【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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a roll screen device in which an opening such as a window is opened and closed by a screen wound around a winding shaft.
[0002]
[Prior art]
A window of a train such as a Shinkansen is usually provided with a roll screen device for awning. As the roll screen device, there has been conventionally known a manual type in which an operation bar is attached to a tip of a sunshade screen wound on a winding shaft, and the screen is opened and closed by raising and lowering the operation bar. I have.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a vehicle such as a bullet train equipped with a manual roll screen device, a screen for awning is often left in a closed state pulled out from a winding shaft, and the screen is closed in a vehicle at the starting station. If left unattended, it will make the customer uncomfortable.
[0004]
Therefore, the railway company returns all roll screen devices to the open state within a relatively short time from arrival at the terminal station to turning around, so that customers can ride comfortably. In this case, the manual roll screen device needs to go into each vehicle and return to the open state, which is very troublesome.
[0005]
There are electric roll screen devices in which the winding shaft is rotated by a motor, but the screen may be manually pulled down without knowing that it is electric. At this time, since the winding shaft and the motor are in a connected state, an extremely large tensile force is applied to the screen, and the screen may be damaged.
[0006]
Further, if a failure occurs in the motor or the electric system or a power failure occurs, the screen cannot be manually opened and closed.
[0007]
An object of the present invention is to provide a roll screen device that can open and close a screen manually and can return a screen to a closed state by a motor.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, there is provided a cylindrical take-up shaft rotatably supported, a screen wound around the take-up shaft, and an operation bar attached to a distal end thereof; Two parallel guides that guide the movement of both ends of the bar, and twisting deformation caused by rotation of the winding shaft by pulling out the screen, rotate the winding shaft in the winding direction by its resilient elasticity. In a roll screen comprising a coil spring for absorbing slack of a screen, a motor for rotationally driving the winding shaft, a speed reduction mechanism for reducing the rotation of the motor, an output portion of the speed reduction mechanism, and a winding shaft. Thus, a configuration was adopted in which a clutch for transmitting and interrupting rotation between them was provided.
[0009]
With the above configuration, when the operation bar is lowered in a state where the clutch is turned off, the screen is pulled out from the winding shaft, and the opening can be closed by the screen. At this time, the take-up shaft is rotated by drawing the screen, and the coil spring is torsionally deformed by the rotation, and a rotational force in the winding direction is applied to the take-up shaft by the deformation.
[0010]
For this reason, when the operation bar is pulled up and the screen is loosened, the winding shaft rotates in the winding direction to wind up the screen and absorb the slack of the screen.
[0011]
As described above, in the OFF state of the clutch, the screen can be manually opened and closed.
[0012]
On the other hand, when the clutch is turned on and the motor is rotated in the state where the screen is closed, the rotation of the motor is transmitted to the winding shaft via the speed reduction mechanism. Therefore, by rotating the winding shaft in the winding direction by driving the motor, the screen can be wound with the winding shaft.
[0013]
Therefore, by installing a roll screen device on each window of a vehicle such as a Shinkansen and mounting a common start operation switch of a motor in each roll screen device in a driver's cab or a cabin, etc., by operating the above operation switch The screens of the roll screen devices can be returned to the open state all at once.
[0014]
In the roll screen device according to the present invention, by providing a control circuit for stopping the rotation of the motor when an overload is applied to stop the rotation of the winding shaft, it is possible to prevent the motor from burning.
[0015]
As the control circuit, a magnet ring in which magnets are attached at equal intervals and rotates integrally with the winding shaft, a Hall IC opposed to the magnetic ring, and continuously outputs pulses by rotation of the magnetic ring, A one-chip microcomputer having an internal timer circuit which is started by a pulse input from the Hall IC and is turned off when the pulse becomes longer than a predetermined interval, and stops the motor when the internal timer circuit of the one-chip microcomputer is turned off A motor driver IC can be used.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a roll screen device A according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing the roll screen device A provided inside a glass plate D of a window C in a vehicle B.
[0017]
As shown in FIG. 1, the roll screen device A has a take-
[0018]
A
[0019]
As shown in FIG. 1, two
[0020]
By stretching the two
[0021]
As shown in FIG. 4, a
[0022]
The
[0023]
For this reason, when the
[0024]
Here, the rotational force of the
[0025]
For this reason, when the
[0026]
As shown in FIGS. 5 and 6, a driven
[0027]
Inside the
[0028]
Here, the
[0029]
Here, the
[0030]
As described above, the electromagnetic clutch 15 couples the
[0031]
As shown in FIGS. 6 and 7, a
[0032]
FIG. 8 shows a control circuit for controlling the
[0033]
In the
[0034]
Therefore, the one-
[0035]
The roll screen device shown in the embodiment has the above structure. When the
[0036]
Here, when the
[0037]
When the winding
[0038]
When the
[0039]
As shown in FIG. 1, in a state where the
[0040]
When the
[0041]
In the control circuit shown in FIG. 8, when the
[0042]
When the
[0043]
As described above, when the rotation of the winding
[0044]
As described above, since the winding
[0045]
The operation switch for driving the motor may be provided around each window.
[0046]
Here, when a failure occurs in the
[0047]
In the embodiment, the case where the roll screen device according to the present invention is mounted on a window of a vehicle has been described as an example. However, the roll screen device may be mounted on a window of a building, and a usage example is not limited to the illustrated example.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, since the screen can be manually opened and closed and the screen can be returned to the closed state by driving the motor, even when the roll screen device is mounted on a large number of windows. It is possible to drive the motors of these roll screen devices by operating one common operation switch, and all the roll screen devices can be simultaneously opened by driving each motor, so that the It is very suitable as a roll screen device.
[0049]
In addition, by providing a clutch between the take-up shaft and the output section of the speed reduction mechanism, the screen can be opened and closed smoothly manually, and the screen can be opened and closed manually even if the motor or the electric system fails. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a roll screen device according to the present invention; FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. FIG. 4 is an enlarged sectional view showing one end of the winding shaft shown in FIG. 1; FIG. 5 is an enlarged sectional view showing the other end of the winding shaft shown in FIG. 1; FIG. 7 is a cross-sectional view of an electromagnetic clutch. FIG. 8 is a control circuit diagram of a motor.
1 winding
15
22 One-
Claims (3)
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