JP2012077584A - シートシャッターの駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化や低価格化に有利なシートシャッターの駆動装置を提供する。
【解決手段】筒状のドラム１０４の一端に先端側から挿入される本体部１ａと、シャッターケース１０２に取り付けられる基部１ｂとを有している。本体部１ａには、モータ部１０やブレーキ部２０、減速部３０が収容されている。減速部３０は、本体部１ａから露出する連結部３４を有し、シャフトを介在せずに、ドラム１０４の内壁に固定されたフランジ壁２に連結部３４が連結される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、シートシャッターのドラムを回転駆動する駆動装置に関する。

図１に、シートシャッターの一例を示す。このシートシャッター１００は、防虫や防塵、内外の空気の遮断等のために、工場や倉庫などの出入口Ｇによく設けられている。シートシャッター１００には、様々なタイプが認められるが、近年では特に、小型で低価格なものが要望されている。

シートシャッター１００には、布や合成樹脂等で作られたシート１０１や、シャッターケース１０２、シートガイド１０３などが備えられている。シャッターケース１０２は出入口Ｇの上縁に沿って水平方向に配置され、シート１０１はシャッターケース１０２の下面のシート取出口から出し入れされる。一対のシートガイド１０３は出入口Ｇの左右側縁に沿って垂直方向に配置され、シート１０１の出し入れをガイドする。シャッターケース１０２の内部には、シート１０１が巻かれる長い筒状のドラム１０４や、ドラム１０４を回転駆動する駆動装置などが備えられている。

そのような駆動装置の１つに、ドラムの内部に配置される内蔵型の駆動装置がある（例えば、特許文献１）。

フランジ状の出力軸を有する減速機は公知である（例えば、特許文献２）。特許文献２では、減速機の出力軸を兼ねるキャリアは、３本の支柱が設けられた円盤状の本体プレートと、各支柱に固定されるカバープレートとで構成されている。これら本体プレートとカバープレートとの間に遊星歯車が回転自在に支持されている。

本体プレートの出力側の面には８個の取付穴が形成され、その裏面には、遊星歯車を支持するピンの一端が挿入される３個の遊星ピン穴が形成されている。取付穴や遊星ピン穴は、いずれも周方向に均等に配置されるため、各穴が互いに干渉しないように、それぞれの穴のいずれか１つの形成位置を一致させ、その他の穴の形成位置がずれるようにしている。

特開２００５−２４０４１６号公報 特開２００２−１８１１３９号公報

図２に、シートシャッター１００に用いられている従来の内蔵型の駆動装置１１０（単に駆動装置１１０ともいう）の一例を示す。同図に示すように、駆動装置１１０の先端側の大部分は、横向きに配置されるドラム１０４の一端からその内部に挿入されていて、ドラム１０４からはみ出た基端部分がシャッターケース１０２に固定されている（駆動装置１１０の固定部位）。駆動装置１１０にはブレーキ部１１１やモータ部１１２、減速部１１３が備えられ、これらは駆動装置１１０の内部に回転軸に沿って直列に配置されている。出力シャフト１１４が、駆動装置１１０の先端からドラム１０４の奥に向かって突出している。

ドラム１０４の内部には軸固定部材１１５が固定されている。軸固定部材１１５は、円板状のベース部１１５ａと、ベース部１１５ａの中央に設けられたボス部１１５ｂとを有している。ベース部１１５ａ及びボス部１１５ｂの中央に貫通する孔に出力シャフト１１４が固定され、ドラム１０４は軸固定部材１１５を介して駆動装置１１０に回転可能に連結されている。なお、ドラム１０４の他端は軸支部１１６を介してシャッターケース１０２に回転自在に支持されている。

このように、従来の内蔵型の駆動装置１１０の場合、駆動装置１１０自体が横長に構成されているうえに、駆動装置１１０からドラム１０４の奥に突出する出力シャフト１１４に軸固定部材１１５が取り付けられるため、軸固定部材１１５の取付部位（連結部位）が駆動装置１１０の固定部位から大きく離れていた。連結部位にはドラム１０４等の荷重が加わるので、離れた固定部位に大きな力のモーメントが作用する。その結果、固定部位に強度が要求され、小型化や低価格化を進める上で耐久性の確保が難しいといった不利があった。

また、ドラム１０４の直径はできるだけ小さくしたいことから、ドラム１０４の端部と駆動装置１１０との間に十分な隙間を確保することができない。そのため、ドラム１０４が撓むとドラム１０４の端部と駆動装置１１０とが接触するおそれがある。更に、軸固定部材１１５は、強度を確保しながら軽量化を図る必要があるため、ボス部１１５ｂの形成など複雑な構造になり易く、生産性に難があった。

そこで、本発明の目的は、生産性に優れ、ドラムをより適切に支持することができ、小型化や低価格化に有利なシートシャッターの駆動装置を提供することにある。

本発明に係るシートシャッターの駆動装置は、シートと、前記シートが巻かれる筒状のドラムと、前記ドラムの内壁に固定される支持部材と、前記ドラムを収容し、前記シートの出し入れが可能なシャッターケースと、を備えたシートシャッターの駆動装置である。駆動装置は、前記ドラムの一端に先端側から挿入される本体部と、前記本体部と一体に設けられ、前記シャッターケースに取り付けられる基部とを有している。

前記本体部には、モータ部と、前記モータ部の回転を制動制御するブレーキ部と、前記本体部の先端部分に配置され、前記モータ部の回転を減速して出力する減速部とが収容されている。前記減速部は、前記本体部から露出する連結部を有し、シャフトを介在せずに前記支持部材に前記連結部が連結される。

係る構成の駆動装置によれば、シャフトを介在せずに直接的に支持部材に連結部が連結されるので、シャフトを介してドラム等を支持していた従来の駆動装置と比べて、駆動装置が支えられている基部からドラム等の支持部位までの距離を小さくできる。その結果、基部に作用するトルクが小さくなるため、基部や基部を固定する部位に求められる強度を低減することができ、小型化や低価格化を促進することができる。ボス部等が不要になり、支持部材の構造も簡素にできるので、生産性にも優れる。

具体的には、次のように構成することができる。すなわち、前記モータ部は、太陽ギアが設けられた駆動軸を有している。前記減速部は、前記太陽ギアと噛み合う複数の遊星ギアと、前記複数の遊星ギアの外周に回転不能に配置され、前記遊星ギアと噛み合う内歯ギアと、ピンを介して前記遊星ギアを自転自在に支持するとともに前記太陽ギアの周りに公転自在に支持するキャリアとを有している。前記キャリアは、前記本体部の先端側に露出する連結面を有している。そして、前記連結面を前記支持部材に密着させて固定することにより、前記減速部が前記支持部材と連結される。

本体部の先端側から露出する減速部の連結面に、支持部材を密着させて固定しているので、シャフトで支持するのと比べて、支持部材をより安定して支持することができる。その結果、ドラムが撓むのが抑制されるため、駆動装置とドラムとが接触し難くなり、ドラムをより小径にできる。

更に具体的には、次のようにするのが好ましい。すなわち、前記連結面には、前記支持部材を締結するための複数の締結穴が設けられている。前記キャリアには、前記ピンが挿入される複数の軸穴が設けられている。そして、前記軸穴が貫通して前記締結穴のいずれかと同軸に連なるようにする。

そうすれば、軸穴と締結穴とをまとめて加工できるので、加工に要する工数や作業負担を削減することができ、生産性を向上させることができる。

特に、前記本体部が柱状の外観を呈している場合、前記本体部の先端部分に、相対的に外径の小さい小径部を設けるのが好ましい。そして、前記支持部材が、前記ドラムに固定されるフランジ部を有し、前記フランジ部が前記小径部と対向しているようにするとよい。

そうすれば、小径部を設けることで、本体部の先端部分とドラムとの間に空間を形成することができる。そして、支持部材にフランジ部を設け、小径部と対向するようにそのフランジ部を空間に配置すれば、支持部材をドラムにより強固に固定できるうえに、ドラム等の支持部位が基部に近づくため、よりいっそう基部周辺への負担を軽減することができる。

駆動装置は、内歯ギアを利用してドラムを支持するようにしてもよい。例えば、そのような駆動装置では、前記モータ部は、太陽ギアが設けられた駆動軸を有している。前記減速部は、前記太陽ギアと噛み合う複数の遊星ギアと、前記複数の遊星ギアの外周に回転自在に配置され、前記遊星ギアと噛み合う内歯ギアと、回転不能に配置され、ピンを介して前記遊星ギアを自転自在に支持するキャリアとを有している。そして、前記内歯ギアが前記本体部から露出して前記支持部材と一体に設けられている。

内歯ギアを利用してドラムを支持することで、よりいっそうドラム等の支持部位は基部に近づくので、基部周辺への負担を更に軽減することができる。比較的構造が簡略化できる利点もある。

以上説明したように、本発明によれば、従来の駆動装置と比べて、生産性に優れ、ドラムをより適切に支持できるようになるので、シートシャッターの小型化や低価格化の実現が容易になる。

シートシャッターの一例を示す概略図である。 従来の駆動装置を示す概略図である。 実施形態の駆動装置を示す概略断面図である。 図３における要部の拡大図である。 キャリアの概略断面図である。 図５における矢印Ｘ方向から見た概略図である。 図５におけるＹ−Ｙ線における概略断面図である。 別実施形態の駆動装置を示す、図４に相当する概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

図３に、本発明を適用したシートシャッター１００Ａの駆動装置１（内蔵型）の一例を示す。本実施形態のシートシャッター１００Ａは、駆動装置１や、軸固定部材１１５に代えてドラム１０４の内部にフランジ壁２（支持部材）が設けられている点を除けば、先に図１や図２を用いて説明したシートシャッター１００と基本的な構成は同じである。

すなわち、図１に示したように、シートシャッター１００Ａには、シート１０１や、シャッターケース１０２、シートガイド１０３などが備えられていて、シャッターケース１０２の内部には、例えば全長が１ｍ〜４ｍなど、シート１０１が巻かれる長い円筒状のドラム１０４や、ドラム１０４を回転駆動する駆動装置１などが備えられている。そして、図２に示したように、ドラム１０４の一方の端部に駆動装置１が配置され、ドラム１０４の他方の端部に軸支部１１６が配置されていて、ドラム１０４はこれら駆動装置１及び軸支部１１６に回転自在に支持されている。

フランジ壁２は円板状の部材である。フランジ壁２は、その周縁部がドラム１０４の内壁に固定され、ドラム１０４の中心線Ａと直交するように配置されている。フランジ壁２の詳細については、別途後述する。

本実施形態の駆動装置１は、ドラム１０４の一端に先端側から挿入される本体部１ａと、本体部１ａの基端側に一体に設けられた基部１ｂとを有している。基部１ｂは、シャッターケース１０２にボルト等で締結して固定される。本体部１ａは柱状（例えば円柱状）の外観を呈し、ドラム１０４と中心線Ａ（回転軸Ａ）が一致するように組み付けられている。本体部１ａとドラム１０４とが接触しないように、本体部１ａの最大外径はドラム１０４の最小内径よりも小さく設定されている。

本体部１ａ及び基部１ｂの外郭を構成するケース３は、複数のパーツを組み合わせて形成されている。本体部１ａの内部に、モータ部１０やブレーキ部２０、減速部３０が、回転軸Ａに沿って一列に並ぶように配置されている。この駆動装置１では、モータ部１０によって回転駆動力が形成され、その回転駆動力がトルクを高めるために減速部３０によって減速された状態で出力される。

モータ部１０は、駆動軸１１やロータ１２、ステータ１３などを有し、本体部１ａにおける回転軸Ａ方向の中間部位に配置されている。モータ部１０には、これら以外にも、外部からモータ部１０に電流を供給する配線や電流を制御する基板等が備えられているが、ここではその説明や図示は省略する。

駆動軸１１は、回転軸Ａを中心にして自在に回転できるように、２個のベアリング１４ａ，１４ｂを介してケース３に支持されている。駆動軸１１の先端部分は、減速部３０の内部に突出し、駆動軸１１の後端部分は、ブレーキ部２０の内部に突出している。そして、駆動軸１１の先端部分には、太陽ギア１５が同軸（中心線が一致した状態）に固定されている。

ロータ１２は、駆動軸１１と同軸に設けられ、その外周には複数のネオジム磁石１６が設けられている。ステータ１３は、ステータコア１７や複数のコイル１８等で構成された円筒状の複合部材であり、ケース３の内壁に固定されている。ステータ１３は、ロータ１２の外周面と僅かな隙間を隔てて対向するように、ロータ１２の半径方向外側に配置されている。

ブレーキ部２０は、任意の位置でシート１０１を保持して、シート１０１がずれ落ちたりしないようにするために、モータ部１０が出力する回転駆動力を制動制御する。ブレーキ部２０は、本体部１ａの基端側の部分に配置されている。ブレーキ部２０には、例えば、ディスクブレーキ等で構成された制動機構が備えられている。

図４に詳しく示すように、減速部３０は、本体部１ａの先端側の部分に配置されている。減速部３０は、３個の遊星ギア３１，３１，３１と１個の内歯ギア３２、キャリア３３などを有している。

各遊星ギア３１は、太陽ギア１５と噛み合うように太陽ギア１５の周りに等間隔で配置されている。内歯ギア３２は、リング状のギアであり、各遊星ギア３１と噛み合うように、これら遊星ギア３１の外周に配置されている。内歯ギア３２は、ケース３と一体に形成されていて、回転不能となっている。各遊星ギア３１は、キャリア３３によって支持されている。

図５、図６、図７にも示すように、キャリア３３は、１個の金属ブロックから切削加工等によって形成された多段円柱状の回転体である。具体的には、キャリア３３は、一体に形成された、円柱状の第１軸受部３３ａ及び第２軸受部３３ｂと、第１軸受部３３ａ及び第２軸受部３３ｂよりも大径のギア支持部３３ｃとを有している。ギア支持部３３ｃは、第１軸受部３３ａと第２軸受部３３ｂの間に位置している。

第１軸受部３３ａの突端部分は、回転軸Ａに直交した平坦面となっている（連結面３４）。第２軸受部３３ｂの突端部分の中央には、太陽ギア１５を受け入れる噛合空間３５が凹み形成されている。ギア支持部３３ｃの側面には、各遊星ギア３１に対応して３つのギア窓３６が開口している。これらギア窓３６は、噛合空間３５から放射状に延びる横孔３７を通じて噛合空間３５と連通している。横孔３７の両端から遊星ギア３１の歯の一部が突出するように、各横孔３７内に各遊星ギア３１が収容される。

連結面３４には、フランジ壁２を締結するための６個の締結穴３８，…，３８が形成されている。これら締結穴３８，…，３８は、第１軸受部３３ａに回転軸Ａ方向に沿って形成され、周方向に等間隔で配置されている。また、連結面３４の中央には、位置決め用の治具穴３９が形成されている。

キャリア３３における第１軸受部３３ａの一部からギア支持部３３ｃ及び第２軸受部３３ｂにわたる部分に、３つの軸穴４０，４０，４０が形成されている。これら軸穴４０，４０，４０は、回転軸Ａ方向に沿って形成され、各横孔３７を貫通するように周方向に等間隔で配置されている。本実施形態の軸穴４０は、加工を容易にするために、貫通して締結穴３８と同軸に連なるように形成されている。

すなわち、３つの締結穴３８が各軸穴４０と周方向に重なるように配置されており、キャリア３３を貫通するようにこれら各穴の下地となる下孔が形成される。その後、下孔における第１軸受部３３ａ側の部分をねじ切りして締結穴３８が形成され、下孔における第２軸受部３３ｂやギア支持部３３ｃ側の部分を二次加工して軸穴４０が形成されている。

各軸穴４０にはピン４１が挿入され、各遊星ギア３１は、これらピン４１を介してキャリア３３に自転自在に支持されるとともに太陽ギア１５の周りに公転自在に支持される。

キャリア３３は、連結面３４を本体部１ａの先端側に向けた状態で、ケース３に第１ベアリング４２及び第２ベアリング４３を介して回転自在に支持されている。第１ベアリング４２は、第２ベアリング４３よりも大きなベアリングが用いられ、第１軸受部３３ａ側に配置されている。第２ベアリング４３は、第２軸受部３３ｂ側に配置されている。連結面３４は本体部１ａの先端側から露出しており、その連結面３４にフランジ壁２が締結されている。

フランジ壁２は円板状の主面部５１を有し、その主面部５１おける各締結穴３８に対応する６ヶ所に挿通孔５２が形成されている。また、主面部５１の中央部には、治具穴３９に対応して治具挿入孔５３が形成されている。治具挿入孔５３及び治具穴３９に所定の治具が挿入されて芯出しされる。そうして、各挿通孔５２及び締結穴３８にボルトを締結することで、フランジ壁２は連結面３４に密着して所定位置に固定される。

このように、フランジ壁２を連結面３４に直接固定することで、シャフトを介して連結していた従来の駆動装置１１０と比べて、シャッターケース１０２に固定された駆動装置１の基部１ｂからフランジ壁２との締結部位までの距離が短くなるので、基部１ｂに作用する力のモーメントが軽減される。その結果、基部１ｂの固定構造に要求される強度が低下するため、小型化や低価格化を進める上で有利となる。

しかも、ドラム１０４の中心線と直交するように配置されたフランジ壁２を面で受け止めて支持することで、ドラム１０４の撓みを抑制することができ、ドラム１０４の端部と駆動装置１との間の隙間が小さくてもドラム１０４と駆動装置１とが接触し難くなる。従って、ドラム１０４の直径をより小さくできる。フランジ壁２に、ボス部などの複雑な構造が不要になるので生産性にも優れる。

更に、本実施形態の駆動装置１では、基部１ｂ周辺への負担がより軽減できるようにしている。具体的には、本体部１ａの先端部分に、その他の部分よりも相対的に外径の小さい小径部６１を設けることにより、ドラム１０４と小径部６１との間にスペース（受入空間）が形成されている。そして、フランジ壁２に、その主面部５１の外周縁から駆動装置１側に張り出してドラム１０４に固定される肉厚なフランジ部６２が設けられている。フランジ部６２は、受入空間に受け入れられて小径部６１と対向している。

このように、フランジ壁２に駆動装置１側に張り出すフランジ部６２を設け、そのフランジ部６２をドラム１０４に固定することで、駆動装置１にドラム１０４等の荷重が作用する部位を基部１ｂ側に近づけることができるため、より基部１ｂに作用する力のモーメントを軽減することができる。

また、本実施形態の駆動装置１では、フランジ部６２の先端部から全周にわたってドラム１０４の中心方向に向かって張り出す区画壁部６３が設けられている。区画壁部６３の先端は小径部６１に近接している。このような区画壁部６３を設けることで、本体部１ａから潤滑油が漏れ出した場合に、潤滑油の流出が区画壁部６３で規制されるので、潤滑油がドラム１０４の外に漏れ出すのを防ぐことができる。また逆に、ドラム１０４の外から駆動装置１の内部に塵埃等が入り込むのも防ぐことができる。

（別の実施形態）
図８に、別の実施形態の駆動装置１Ａを示す。本実施形態の駆動装置１Ａでは、内歯ギアを利用することにより、更に基部１ｂ周辺への負担が軽減できるようにした。なお、本実施形態の駆動装置１Ａも上述した駆動装置１と基本的な構成は同じであるため、同じ機能の部材については同じ符号を用いてその説明は省略する。

この駆動装置１Ａの内歯ギア３２Ａは、本体部１ａから露出して、ドラム１０４に支持環７１（支持部材）を介して固定されている。支持環７１と内歯ギア３２Ａとは一体に形成されている。本実施形態のキャリア３３Ａは、本体部１ａ（ケース３）にピン４１を差し込むことによって回転不動に固定されている。従って、各遊星ギア３１は自転はしても公転はしない。

キャリア３３Ａの外周側には一対のベアリング７２，７２が設けられている。内歯ギア３２Ａは、これらベアリング７２，７２を介してキャリア３３Ａに支持されており、回転軸Ａを中心に回転自在となっている。従って、この駆動装置１Ａの場合、本体部１ａの先端よりも更に基部１ｂ側でドラム１０４と連結されるので、基部１ｂに作用する力のモーメントをよりいっそう軽減することができる。

本発明にかかる駆動装置は、前記の実施形態等に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、ドラムや本体部の断面形状は円形でも多角形でもよい。

１ 駆動装置
１ａ 本体部
１ｂ 基部
２ フランジ壁（支持部材）
１０ モータ部
１５ 太陽ギア
２０ ブレーキ部
３０ 減速部
３１ 遊星ギア
３２ 内歯ギア
３３ キャリア
３４ 連結面
３８ 締結穴
４０ 軸穴
６１ 小径部
６２ フランジ部
１００Ａ シートシャッター
１０１ シート
１０２ シャッターケース
１０４ ドラム
１１６ 軸支部
Ａ 回転軸

Claims (5)

1. シートと、
   前記シートが巻かれる筒状のドラムと、
   前記ドラムの内壁に固定される支持部材と、
   前記ドラムを収容し、前記シートの出し入れが可能なシャッターケースと、
   を備えたシートシャッターの駆動装置であって、
   前記ドラムの一端に先端側から挿入される本体部と、
   前記本体部と一体に設けられ、前記シャッターケースに取り付けられる基部と、
   を有し、
   前記本体部には、
   モータ部と、
   前記モータ部の回転を制動制御するブレーキ部と、
   前記本体部の先端部分に配置され、前記モータ部の回転を減速して出力する減速部と、
   が収容され、
   前記減速部は、前記本体部から露出する連結部を有し、
   シャフトを介在せずに前記支持部材に前記連結部が連結される駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置において、
   前記モータ部は、太陽ギアが設けられた駆動軸を有し、
   前記減速部は、
   前記太陽ギアと噛み合う複数の遊星ギアと、
   前記複数の遊星ギアの外周に回転不能に配置され、前記遊星ギアと噛み合う内歯ギアと、
   ピンを介して前記遊星ギアを自転自在に支持するとともに前記太陽ギアの周りに公転自在に支持するキャリアと、
   を有し、
   前記キャリアは、前記本体部の先端側に露出する連結面を有し、
   前記連結面を前記支持部材に密着させて固定することにより、前記減速部が前記支持部材と連結される駆動装置。
3. 請求項２に記載の駆動装置において、
   前記連結面には、前記支持部材を締結するための複数の締結穴が設けられ、
   前記キャリアには、前記ピンが挿入される複数の軸穴が設けられ、
   前記軸穴が貫通して前記締結穴のいずれかと同軸に連なっている駆動装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の駆動装置において、
   前記本体部は、柱状の外観を呈し、
   前記本体部の先端部分に、相対的に外径の小さい小径部が設けられ、
   前記支持部材は、前記ドラムに固定されるフランジ部を有し、
   前記フランジ部が、前記小径部と対向している駆動装置。
5. 請求項１に記載の駆動装置において、
   前記モータ部は、太陽ギアが設けられた駆動軸を有し、
   前記減速部は、
   前記太陽ギアと噛み合う複数の遊星ギアと、
   前記複数の遊星ギアの外周に回転自在に配置され、前記遊星ギアと噛み合う内歯ギアと、
   回転不能に配置され、ピンを介して前記遊星ギアを自転自在に支持するキャリアと、
   を有し、
   前記内歯ギアが前記本体部から露出して前記支持部材と一体に設けられている駆動装置。

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